多用户多小区VLC系统中LED联合选择与预编码优化
系统与控制
2021-09-15 v2 系统与控制
摘要
本文针对多用户(MU)多小区(MC)可见光通信(VLC)系统,提出了一种基于LED联合选择与预编码设计(TASP-HD)的混合调光方案。在TASP-HD中,每个小区的LED选择与预编码均可动态调整,以在满足照明约束的同时降低小区内与小区间干扰。首先建立MU-MC-VLC系统模型,然后构建了在调光水平与照明均匀性约束下的和速率最大化问题。在所研究问题中,激活LED的索引与预编码矩阵被优化,这导致一个复杂的非凸混合整数问题。为求解该问题,将原问题拆分为两个子问题。第一个子问题在给定预编码矩阵下通过优化LED选择来最大化用户和速率,是一个由罚函数法求解的混合整数问题。在优化LED选择矩阵后,第二个子问题聚焦于通过优化预编码矩阵来最大化和速率,由拉格朗日对偶法求解。最后,迭代求解这两个子问题以获得收敛解。仿真结果验证,在调光水平70%的典型室内场景下,TASP-HD的平均带宽效率分别比AD和DD高出4.8 bit/s/Hz与7.13 bit/s/Hz。
引用
@article{arxiv.2108.12748,
title = {Joint LED Selection and Precoding Optimization for Multiple-User Multiple-Cell VLC Systems},
author = {Yang Yang and Yujie Yang and Mingzhe Chen and Chunyan Feng and Hailun Xia and Shuguang Cui and H. Vincent Poor},
journal= {arXiv preprint arXiv:2108.12748},
year = {2021}
}