【摘 要】
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随着第五代(Fifth Generation,5G)无线系统的商业化、新型业务的逐渐兴起以及终端的大规模增长,更高的带宽需求促使前瞻性研究的重点聚焦在未来第六代通信(Sixth Generation,6G)组网技术和新频谱资源探索上,研究工作者正日益关注作为5G的继任者6G通信的定义和进一步发展。可见光通信(Visible Light Communication,VLC)凭借其无需申请频谱资源、价
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随着第五代(Fifth Generation,5G)无线系统的商业化、新型业务的逐渐兴起以及终端的大规模增长,更高的带宽需求促使前瞻性研究的重点聚焦在未来第六代通信(Sixth Generation,6G)组网技术和新频谱资源探索上,研究工作者正日益关注作为5G的继任者6G通信的定义和进一步发展。可见光通信(Visible Light Communication,VLC)凭借其无需申请频谱资源、价格低廉绿色环保、抗电磁干扰、带宽大等优点成为6G网络的颠覆性的补充技术之一。但其光学特征明显区别于射频无线技术,物理层信道特性限制上层组网机制,目前尚无法实现可见光层面的全双工多用户组网,因此必须根据可见光这种特殊信道的特性研究其组网机制。鉴于此,本文具体研究内容及成果如下:(1)本文从基于时隙的多址接入角度切入,作为可见光组网的多用户接入研究的方法依据,提出一种面向终端的中央协调资源预留多址 接入(Central-coordinated Resource-reserved Multiple Access,CRMA)方案,用于双向多用户VLC系统。通过用户自动发现及注册方式提高用户接入速度;采用集中式协调,降低系统复杂度,减少用户接入交互,动态管理接入的用户资源,提高可见光链路的带宽效率,保证在数据帧传输过程中无信息碰撞。(2)搭建了基于双向可见光链路多用户仿真平台,引入了三个特殊系统参数N1、N2和z,实现了系统吞吐量和接入延迟的平衡,满足6G极高的吞吐量和超低的延迟应用要求。(3)搭建了组网原型系统,对上述理论研究内容进行实验验证。实验表明,通过设计合适的系统参数,可以轻松的改变系统性能从而很好的实现可见光多用户接入。该方案具备资源保留、复杂度低、性能平衡并且兼顾成本效益。
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