0 引言

　　近年来，随着智能设备的发展和广泛应用，人们对高速移动网络服务的需求日益增长，导致现有的射频（RF）频谱资源越来越拥挤[1]。与传统RF通信相比，可见光通信（VLC）具备频谱资源丰富、安全性高、成本低、无电磁干扰和无需授权等优势[2-3]，得到了国内外学术界和产业界研究人员的广泛关注。

　　为在室内VLC系统中实现均匀照明，通常需要部署多个发光二极管（LED）。但是，由于多个LED存在共照区域，且在多个LED的覆盖范围内可能涉及多个用户，因而会存在多小区干扰和多用户干扰的问题。目前，预编码[4-5]、非正交多址（NOMA）[6-7]和正交频分多址（OFDMA）[8-9]是VLC系统中研究较多的多址技术。相较于预编码和NOMA，OFDMA可在正交频分复用（OFDM）调制的同时，灵活实现多用户的正交接入，无需信道信息反馈，性能也不会随着用户数的增加而改变，因此受到了广泛关注。文献[10]提出一种OFDMA VLC系统的资源分配算法，该算法中共照区域的用户只选择一个LED为其提供服务，而相邻小区的LED为了避免干扰会闲置同频率对应的子载波，因此该算法的频谱利用率不高。文献[11]提出一种协作VLC系统，系统中一个小区部署了多个LED，将小区分为单点传输区域和多点传输区域，以最大化系统速率为优化目标，研究了协作VLC系统子载波和功率的联合优化，因此该系统对光源布局要求较高。文献[12]提出引入多点协作技术，并设计了基于最小均方误差、最优准则的线性预编码器来实现多小区多用户的VLC系统，由于在发送端采用了预编码技术，故而需要反馈信道信息。针对上述文献存在的不足，本文提出一种联合光源布局的多小区协作多输入多输出（MIMO）OFDMA VLC系统的资源分配算法。

4 结束语

　　本文提出了一种联合光源布局的多小区协作MIMO VLC系统资源分配算法。首先，在不影响照明的前提下，通过优化光源布局，将小区干扰限制在2个LED覆盖范围内；然后，引入多小区协作MIMO技术，以用户公平性为优化目标，提出基于协作MIMO技术的多用户OFDMA VLC系统子载波和调制阶数的资源分配算法。考虑到VLC系统中信道相关性对不同MIMO技术性能有很大的影响，本文同时考虑了SMP和RC这2种主流的MIMO模式。仿真结果表明：基于2种协作模式下的MIMO OFDMA VLC系统的性能均优于SISO OFDMA VLC系统。基于RC模式系统的性能随信道相关性变化基本保持不变，传输速率约为SISO OFDMA VLC系统的1.2倍。而基于SMP模式的系统性能在信道矩阵条件数小于6时，因获得较大的复用增益而性能更佳。当信道矩阵条件数为2时，其传输速率约为SISO OFDMA VLC系统速率的1.32倍。