VLC网络中兼顾QoS和公平性的协作子载波与功率分配算法
2021-03-11谢显中高龙龙卢华兵
谢显中,高龙龙,卢华兵
(1.重庆邮电大学 通信与信息工程学院,重庆 400065; 2.计算机网络与通信重庆市重点实验室,重庆 400065)
0 引 言
可见光通信(visible light communication,VLC)利用发光二极管(light emitting diode,LED)响应速度快、稳定性强等特性,将信号调制到LED 上,通过可见光进行数据传输,并实现照明和通信结合[1-2]。该技术由于其超大带宽、超高速率、布设方便、绿色健康的特点,在近几年来得到迅猛发展,成为未来室内无线通信及室外特定场景中一种极具潜力的通信解决方案[3-4]。VLC具备THz的通信带宽,并且当今带宽尚未授权,所以,VLC的下行速率可突破几百兆bit/s,这种高速数据传输为将来6G、车联网、物联网及大数据通信提供契机[5],特别适用于小范围内的高效通信。VLC可以作为下行传输方式与WiFi[6]、蜂窝通信网络、毫米波通信等组成异构通信网络,进而提升数据通信的效率[7]。VLC技术已得到迅猛发展,但是由于单个接入点(access point,AP)可能为其覆盖范围内的多个终端服务,单个终端可能接受来自多个AP 的视距光信号,这会导致相互干扰,故在组网时产生的同信道干扰(co-channel interference,CCI)或同频干扰亟需得到解决,使得在满足终端QoS的同时优化网络容量[8]。
目前,已有一些文献开展降低或消除VLC中干扰的研究工作[9-15]。文献[9]提出一种增进型的干扰消除算法,即一种基于降低终端误比特率的闭环反馈式功率分配机制,从最终性能上看此算法能够在满足照明要求和干扰抑制的前提下最大程度降低功耗。文献[10]提出一种用户中心(user-centric,UC)的分组模式,根据终端与AP的相对位置,以最大化系统和速率为目的,动态地进行多用户分组调度,其中采用贪婪算法将原来干扰处理的优化问题转换为最大化加权匹配(maximum weighted matching,MWM)的子优化问题。……
