面向多包接收辅助可见光通信的具有异构 QoS 保障的最优类 ALOHA 随机接入

目前缺乏为缓解可见光通信（VLC）系统中碰撞而设计的随机接入协议，由于光的方向性，在这些系统中很难实现载波侦听。为了解决碰撞问题，我们采用串行干扰消除（SIC）算法使协调器能够同时与多个设备通信，这被称为多包接收（MPR）能力。然而，只有当随机接入算法被正确设计时，MPR 能力才能被充分利用。考虑到 SIC 辅助的随机接入 VLC 系统的特征，我们为具有异构服务质量（QoS）保障的 MPR 辅助上行 VLC 系统提出了一种新颖的基于有效容量（EC）的类 ALOHA 分布式随机接入算法。首先，我们将 VLC 网络建模为冲突图，并推导出每个设备的 EC。然后，我们将 VLC 保障 QoS 的随机接入问题表述为在多个统计 QoS 约束下的饱和吞吐量最大化问题。最后，由此产生的非凹优化问题（OP）通过依赖入侵杂草优化和差分进化（IWO-DE）的模因搜索算法求解。我们证明，我们推导的 EC 表达式与 Monte Carlo 模拟结果精确匹配，并且我们提出的算法性能具有竞争力。