随着物联网技术的迅猛发展,数以亿计的海量通信连接、爆炸式增长的移动数据流量和雨后春笋般的应用与服务引发了无线频谱资源匮乏、高频通信覆盖受限和移动设备电能紧缺等问题,为未来网络的可持续发展带来了严峻的挑战。本文围绕“新频谱、广覆盖、长续航”,通过有机融合传统无线射频通信技术与新型可见光通信技术,提出了一种基于可见光无线信能同传的高效、高可靠性的可见光/射频混合协作中继通信方法。为了在可见光源与远距离目的端之间建立通信连接,在光源的通信覆盖范围内部署了一个随机移动的离网中继,从而得到了可见光通信和射频通信两条链路。在第一跳可见光链路中,中继将接收的光信号分离为用于信息解码的交流成分和用于能量收集的直流成分。在第二跳射频链路中,中继利用收集的能量以射频方式将解码信号转发至远距离目的端。考虑光源同时受到平均功率和峰值功率的双重约束,结合可见光信道特性、无线射频信道特性以及中继节点信号处理,通过对两跳的中断分析推导了精确的系统端-到-端中断概率、吞吐量和能量效率解析表达式,这为评估重要系统参数的影响、优化系统性能提供了重要依据。在此基础上,本文提出了一个最小化端-到-端中断概率的优化问题。为了实现连续两跳之间的性能平衡,本文联合设计了光源发射端中峰值幅度和直流偏置这两个关键参数来解决该最优化问题。仿真结果表明,一方面,通过选择合适的参数配置,所提方法能够有效缓解物联网系统中频谱少、覆盖小和续航短等瓶颈;另一方面,通过优化方案与基准方案的性能对比,所提的优化方案可以实现信息流和能量流之间的动态平衡,并显著提升可靠性和吞吐量性能,从而验证所提方法的可行性和优化方案的高效性。