0 引言

　　在可见光通信（VLC）系统中，常用的多址方式有正交频分复用多址（OFDMA）[1-2]和非正交多址（NOMA）[3-6]。OFDMA通过给用户分配正交的子载波来实现多用户的接入，不同用户使用不同的频谱资源，因此用户间不存在相互干扰，但它限制了每个用户使用有限的频谱资源，导致频谱效率不高。NOMA通过功率域复用各用户的数据，所有用户都可使用所有的频谱，从而提高了系统的频谱资源利用率。但NOMA方案也存在不可避免的用户间干扰。为了同时利用OFDMA和NOMA的优势[7-12]，研究学者提出了一种混合NOMA/OFDMA技术。文献[7]首次提出了一种用于双向VLC传输的NOMA/OFDMA方案，该方案具有高容错性、高光谱效率和高系统容量的特点。在此方案中，用户可以根据需要选择使用部分或全部子载波进行数据传输，而使用相同子载波的用户则通过功率域复用进行区分。文献[8]则提出了一种结合了NOMA和OFDMA特性的新型混合多址技术。该技术将频谱划分为多个资源块，部分资源块采用OFDMA方式进行复用，而其余资源块则供所有用户使用NOMA方式进行复用。这种混合多址接入方案相较于传统的NOMA方案具有明显优势。文献[9]解决了将NOMA和OFDMA一起用于下行多址时的联合功率最优和资源分配问题，为VLC系统的实际应用提供了理论基础。文献[10]首次提出并实验验证了一种用于带限多用户VLC系统的公平感知混合NOMA/OFDMA方案。该方案采用了一种交错的子载波复用方法和二维功率分配策略，以确保系统的公平性。在此系统中，该方案根据信道增益对用户进行排序并划分用户对，配对的用户采用NOMA方式，而不同用户对间则采用OFDMA接入。文献[11]在具有带宽约束信道的VLC系统中研究了一种基于NOMA/OFDMA的混合多用户接入方案。该方案提出了一种新的用户资源分配方法，旨在减少由于VLC系统的高频衰落特性造成的不同用户之间的不公平性，从而提高系统容量。

然而，以上文献对于混合NOMA/OFDMA技术的研究主要聚焦于单小区的多用户VLC系统。在实际的室内环境中，由于单个发光二极管（LED）的照明覆盖范围有限，通常需要部署多个LED以提供足够的照明，因此构成了一个多小区多用户的通信场景。文献[12]在这一背景下，首次将混合NOMA/OFDMA技术拓展至多小区多用户VLC系统。该方案将每个小区划分为几个子小区，使用OFDMA方式进行复用，同一子小区内的多用户则通过NOMA进行复用。该研究还提出了一种针对混合NOMA/OFDMA VLC系统的二维功率分配算法。该算法基于固定功率分配策略，旨在最小化系统的平均误符号率（SER）。但是，该功率分配算法依赖于2个固定的功率比值，无法实现用户间功率的灵活分配。此外，该研究并未考虑载波的最优分配问题，而是采用了平均分配的策略，在不同的子小区间进行分配。针对上述问题，本文基于混合NOMA/OFDMA技术的多小区多用户VLC系统，提出一种功率和子载波的联合分配算法，旨在实现更高效的资源利用和系统性能优化。

4 结束语

　　本文在多小区多用户的混合NOMA/OFDMA VLC系统中提出一种功率和子载波的联合分配算法。以整个系统的SER最小为优化目标，建立了功率和子载波分配的最优化方程，并提出了求解的方法。在仿真分析中，本文考虑了2种典型通信场景，并兼顾考虑了用户公平性的情况。仿真结果表明，与现有算法相比，本文提出的联合分配算法具有更优的SER性能；当兼顾考虑用户公平性时，系统的SER性能会略有降低。