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这篇文章主要设计了一种基于室内环境的可见光通信网络，并提出了一种基于TDMA（时分多址）的入网和网络维护方法。以下是文件的核心要点总结：

1. 可见光通信背景与优势：

• 背景：可见光通信（VLC）系统不仅满足室内照明需求，还具备无线通信功能。

• 优势：无射频电磁辐射、无需频谱认证、低成本、高保密性、高调制带宽和高速传输速率。

• 发展历程：从2000年庆应义塾大学和索尼计算机所提出概念，到近年来国内外在VLC技术上的显著进展，传输速率从几十Mbps提升至50Gbps。

2. 室内VLC网络架构：

• 组成：主要由管理服务器和多个VLC单元组成，每个VLC单元包括LED阵列灯端和终端两部分。

• 架构设计：采用类似移动蜂窝通信的射频拉远单元（RRU）+基带处理单元（BBU）架构，便于成本控制、高精度控制、模块化升级和集中管理。

3. 入网与网络维护方法：

• 入网方式：采用竞争入网模式，通过本地产生的伪随机码决定是否发起竞争。

• 网络维护：定时刷新机制，长时间未收到信息则注销节点并释放带宽和时隙。

• 帧结构设计：具体时帧结构由多个时隙组成，分别用于处理不同终端的入网请求和网络维护。

4. 入网与网络维护流程：

• 流程概述：集中处理单元定时发送协议，终端竞争入网，注册成功后进入网络维护阶段。

• 详细步骤：包括灯端发送协议、终端接收并响应、灯端注册节点、节点状态刷新等。

5. 入网概率分析：

• 概率计算：根据竞争概率分析不同数量终端同时入网的成功概率和所需时间。

• 理论验证：通过数学公式计算不同情况下的入网期望时间，并通过实验仿真验证。

6. 实验仿真分析：

• 仿真结果：展示了5个终端同时竞争入网的仿真过程，包括不同随机码多项式下的入网顺序和结果。

• 结果分析：验证了入网方法的有效性和灵活性，最大入网时间为25ms。

7. 总结与展望：

• 总结：本文设计的可见光网络入网和网络维护方法支持多个用户的灵活接入和资源动态分配，工程实现简单，资源利用率高。

• 展望：未来可进一步优化算法和硬件设计，提高VLC网络的性能和稳定性。