可见光通信(Visible Light Communication,VLC)作为一种新型的无线光通信技术,利用LED灯的快速闪烁传输数据,具有近300THz的频谱带宽可供开发利用,因其数据传输速率快、无电磁干扰及兼顾照明与通信等优势,可成为室内无线网络接入的有力补充。但考虑到VLC技术发展尚未成熟,上行链路接入、光链路强指向性等问题还不能更好解决,本文针对室内高密度用户的高速率数据需求,提出将VLC技术与现有室内Wi-Fi技术相结合的方案,在弥补当前室内Wi-Fi传输速率低、多热点之间频谱干扰等不足的基础上,提供更大数据带宽、更多接入点的优势,以期满足更庞大、更多数量设备高质量上网需求。本文针对VLC与Wi-Fi技术混合组网方案,对混合网络的系统架构、光AP数量与照明灯数量的布局优化、多用户接入时下行信道资源分配及用户移动或被遮挡时的光电链路垂直切换问题进行了深入的探索,相关研究内容和主要成果总结如下:1.根据家庭、办公场典型应用场景所对室内照明和通信的要求,设计了VLC与Wi-Fi混合组网的系统架构,并以干扰最小化、吞吐量最大化为目标对光AP数量与照明灯的布局进行了综合优化。以满足光AP个数可扩展性、最小化对原Wi-Fi系统的改动性为目标对混合网络进行了系统架构的完整设计,并对业务传输过程进行了详细描述。同时,在灯的典型正方形布局条件下,以10m*10m*3m的房间为例,给出了一种光AP数量与照明灯数量优化布局方法,对布设灯的个数、VLC热点数量及发光半功率角等参数进行了综合优化以提高光链路的吞吐量性能。仿真结果表明,在保证有效的照明和通信面积前提下,优化后的光链路吞吐量可达一个Wi-Fi热点的16.7倍,同时相比一般的一盏灯即一个热点的布设方法,系统吞吐量有了明显提升,从而可大大提高用户的服务质量。2.针对VLC与Wi-Fi混合网络中多用户下行信道资源分配问题,提出了一种联合光信号功率动态分配的信道选择及带宽分配算法。综合考虑了两种不同的业务类型:时延受限业务(Delay-Constraint,DC)和尽力服务(Best-Effort,BE)业务。以保证DC业务用户最小速率需求和最大化BE业务用户的平均吞吐量及用户间的公平性为目标,首先利用局部线性搜索法根据用户的分布情况对不同光AP的信号功率进行动态分配,然后以系统吞吐量为网络效益进行建模,利用拉格朗日乘子法进行迭代求解,从而得出最佳的用户信道分配结果。仿真结果表明,本文所提的光信号功率动态分配条件相比光功率均匀分配条件下的信道选择算法(迭代算法、最大SINR原则、最小距离原则),在保证少量的DC业务用户速率需求的同时,BE业务用户的总吞吐量及用户间的公平性都有了明显提高,且联合光信号功率动态分配和迭代求解的算法可在用户公平性和系统总吞吐量性能之间有更好的均衡。3.针对VLC与Wi-Fi混合网络中用户移动或被遮挡情况下的下行光电链路切换问题,提出了一种基于模糊逻辑理论的光电链路垂直切换算法。综合考虑用户当前可检测到的光链路SINR、统计平均SINR、用户移动速度及用户业务的最小速率需求四个参数,并依据这四个参数的变化对用户接入网络的影响情况,设计了用户在移动过程中下行链路的接入规则库。通过对用户的平均数据速率、用户切换次数及用户满意度进行仿真分析,可得相比于只考虑信道SINR进行切换判决和考虑光网络中断类型识别的切换判决算法,我们提出的算法均可获得更好的性能。