室内可见光通信异构网络中用户接入及资源分配算法研究

发布时间：2023-02-18 10:04

　　可见光通信(Visible Light Communications,VLC)以其发射功率高、无电磁干扰、无需频谱认证等优点,成为极具潜力的高速无线接入方案。然而,实际场景中仅由VLC构成的单一无线通信系统存在覆盖范围小、上行传输实现困难、光链路易受遮挡等问题,因此研究人员开始尝试将VLC与其他无线通信技术灵活融合,构成基于可见光的异构网络。当前在基于可见光的室内异构网络中,网络融合机制、异构网络信道建模、多用户接入技术、资源分配方案等关键技术急需突破。所以,本论文以提高室内异构VLC/射频(Radio Frequency,RF)网络系统吞吐量为目标,对异构VLC/RF网络的用户接入和资源分配问题开展研究。第一,为满足室内照明需求,可见光通信异构网络常布置密集的接入点(Access Point,AP)。针对用户常处于多个VLC AP的信号重叠覆盖区域下而引起的用户接入问题,论文第三章提出联合收、发端需求的用户接入算法。在算法中,首先根据异构网络的AP布局特点与VLC AP被遮挡状况为用户选择接入网络,并据此设计极端信道条件下特殊用户的接入准则。然后,基于万有引力理论抽象剩余用户的接入过...

【文章页数】：84 页

【学位级别】：硕士

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摘要
abstract
第1章 引言
    1.1 可见光通信概述
    1.2 室内可见光通信异构网络
        1.2.1 室内可见光通信异构网络网络模型
        1.2.2 可见光通信异构网络国内外研究概况
    1.3 室内可见光通信异构网络用户接入方法研究现状
        1.3.1 基于用户侧或接入点侧单一控制的用户接入策略
        1.3.2 基于用户与接入点协作控制的用户接入策略
    1.4 室内可见光通信异构网络资源分配方法研究现状
        1.4.1 时间资源分配研究现状
        1.4.2 功率资源分配研究现状
        1.4.3 信道资源分配研究现状
    1.5 论文主要工作及写作安排
第2章 室内可见光通信异构网络中用户接入及资源分配
    2.1 室内可见光通信异构网络传输模型
        2.1.1 室内照明需求与异构网络AP布局
        2.1.2 可见光通信异构网络AP服务用户方式
    2.2 室内可见光通信异构网络中用户接入研究
        2.2.1 多用户接入理论基础
        2.2.2 基于单点分发以及收发端协作控制的用户接入问题
    2.3 室内可见光通信系统异构网络中资源分配研究
        2.3.1 子信道分配理论基础
        2.3.2 基于干扰抑制的子信道分配问题
    2.4 本章小结
第3章 可见光通信异构网络联合收发端需求的用户接入策略
    3.1 现存问题及优化目标
    3.2 改进的用户接入设计
        3.2.1 部分极端信道下的用户接入
        3.2.2 用户可用AP质量权重评估
        3.2.3 AP可服务用户质量权重评估
        3.2.4 剩余用户基于改进万有引力理论的接入决策
        3.2.5 可见光通信异构网络联合收发端需求的用户接入算法关键步骤
    3.3 仿真验证及结果分析
        3.3.1 仿真环境与评价指标
        3.3.2 仿真结果分析
    3.4 本章小结
第4章 可见光通信异构网络基于改进遗传算法的子信道分配策略
    4.1 现存问题及优化目标
    4.2 冲突图的构建
    4.3 VLC网络用户基于改进遗传算法的子信道分配设计
        4.3.1 基于冲突图与用户分级的干扰抑制子信道复用方式
        4.3.2 遗传算法的适应度函数设计
        4.3.3 基于无效信息扰动的染色体交叉方式
    4.4 RF网络子信道分配设计
    4.5 基于改进遗传算法的子信道分配方案关键步骤
    4.6 仿真验证与评价指标
        4.6.1 仿真环境与评价指标
        4.6.2 仿真结果分析
    4.7 本章小结
第5章 结束语
    5.1 主要工作与创新点
    5.2 后续研究工作
参考文献
致谢
硕士学位期间从事的科研工作及取得的成果



本文编号：3744752