1.室内VLC和用户协作的照明和吞吐量联合优化方法，其特征在于：该方法包括以下步骤：S1：输入用户集合，用户速率需求，VLC接入点(Access Point,AP)集合，各VLCAP的带宽，VLC噪声功率谱密度，VLCAP最小发射功率，VLCAP最大发射功率，检测光信号强度的接收点集合，最大室内照明强度，最小室内照明强度，最小室内照明均匀度阈值；在N个AP均匀分布和M个用户随机分布的室内VLC系统中，对联合优化室内照明和VLC系统吞吐量的用户接入和功率分配的优化问题进行建模；

S2：计算用户到AP的信道增益值，并根据用户速率需求，采用基于用户需求和VLC系统资源协作的用户接入算法，确定用户和AP的关联矩阵；

S3：采用Dinkelbach算法确定以照明均匀度为优化目标的各AP发射功率；

S4：以S3确定的各AP发射功率作为基准发射功率，采用动态功率调整策略，求解联合优化室内照明和VLC系统吞吐量的功率分配问题，确定联合优化室内照明和VLC系统吞吐量的各AP发射功率。

2.如权利要求1所述的室内VLC和用户协作的照明和吞吐量联合优化方法，其特征在于：所述S1的联合优化室内照明和VLC系统吞吐量的用户接入和功率分配的优化问题建模的具体方法为：S101：将联合优化室内照明和VLC系统吞吐量的用户接入和功率分配的优化问题建模为在满足室内照明质量和用户速率需求的约束下最大VLC系统吞吐量，则优化问题表示为：s.t.C1:

C2:

C3:μ≥μmin

C4:

C5:

其中，i为用户的编号，M为用户数目，M＝{i|i＝1,...,M}为用户集合；j为AP的编号，N为AP数目，N＝{j|j＝1,...,N}为AP集合；s为检测光信号强度的接收点的编号，S为检测光信号强度的接收点数目，S＝{i|i＝1,...,S}为检测光信号强度的接收点集合；A＝[ai,j]M×N为用户和AP的关联矩阵，ai,j为用户i和APj的关联因子，ai,j取值为0或者1，当ai,j＝1，表示用户i与APj关联；P＝[P1,…,PN]为AP的发射功率向量，Pj表示APj的发射功率；Pmin和Pmax分别为AP的最小发射功率和AP最大发射功率；Di为用户i的速率需求；Es为检测光信号强度的接收点s的照明强度；Emin和Emax分别为室内最小照明强度和室内最大照明强度；μmin为室内照明照明均匀度阈值；

S102：根据香农公式，用户i的传输速率的计算公式表示为：Ri＝Bi log2(1+ηi)

其中，Ri为用户i的传输速率；Bi为VLC系统提供给用户i的带宽；ηi为用户i的信干噪比，其计算公式为：其中，γ表示光电探测器的光电转换效率；n0为噪声功率谱密度；hi,j为由朗伯辐射模型计算的用户i到APj的信道增益值，其计算公式表示为：其中，APD为用户的光电探测器(Photo Detector,PD)接收面积；di,j为用户i与APj的直线距离；m＝‑ln2/ln[cos(φ1/2)]为朗伯辐射系数，φ1/2为VLCAP半功率角；φ为VLCAP发射角；ψc为用户的PD视场角；ψ为用户的PD入射角；

S103：室内照明均匀度定义为最小照明强度与平均照明强度的比值，其计算公式表示为：其中，μ表示室内照明均匀度；min()表示最小值函数；μ值接近于1，表示室内照明强度分布越均匀；

S104：根据S101的约束条件C2、C3和C4，将在满足照明强度约束下最大化室内照明均匀度的优化问题建模为：其中， 为照明均匀度的优化功率向量， 表示以照明均匀度为优化目标求得的APj的功率。

3.如权利要求1所述的室内VLC和用户协作的照明和吞吐量联合优化方法，其特征在于：所述S2的基于用户需求和VLC系统资源协作的用户接入算法的具体方法为：‑6

S201：设用户的协作小区数目为K＝3，信道增益阈值为hth＝10 ，各VLC AP的带宽为B＝

40MHz，信道增益矩阵为H＝[0]M×N，用户和AP的关联矩阵为A＝[0]M×N；

S202：依次遍历用户集合和AP集合，若用户i到APj的信道增益值hi,j大于等于hth，则将信道增益矩阵H的第i行第j列赋值为用户i到APj的信道增益值hi,j；

S203：依据用户速率需求，计算VLC系统需要给用户i提供的带宽为：其中，Bi为VLC系统需要提供给用户i的带宽；APj*为用户i从AP集合中选择信道增益值最大的AP；Bmin＝B/Yj*为APj*给用户i分配的最小带宽，Yj*为信道增益矩阵H的第j*列中不为0的元素数目；

S204：计算各AP的负载值，其中，APj的负载值的计算公式如下：其中，Mj为APj的关联用户集合，当ai,j＝1，表示用户i为APj的关联用户，Mj集合确定规则：遍历用户集合M，若ai,j＝1，则用户i记入Mj集合；

S205：从AP集合N中选择负载值最小的APj*，从信道增益矩阵H的第j*列中选择信道增益值最大的用户i*，将用户和AP的关联矩阵A的第i*行第j*列赋值为1，将信道增益矩阵H的第i*行第j*列赋值为0；

S206：计算APj*的负载值，若APj*的负载值大于等于各VLCAP的带宽B，则将信道增益矩阵H的第j*列中所有元素赋值为0；

S207：若用户和AP的关联矩阵A的第i*行中不为0的元素数目大于K，则将信道增益矩阵H的第i*列中所有元素赋值为0；

S208：若信道增益矩阵H的所有元素都为0，则确定用户和AP的关联矩阵A；否则，转步骤S204。

4.如权利要求1所述的室内VLC和用户协作的照明和吞吐量联合优化方法，其特征在于：所述S3的具体方法为：S301：定义最大化照明均匀度的优化问题的目标函数为 将分数形式的θ转换为等效的减法形式，表示如下：

s.t.

S302：进一步，引入一个新变量 故最大化照明均匀度的优化目标转换为线性规划问题，表示如下：

s.t.

S303：采用凸优化工具箱或者对偶单纯形法对S302的优化问题进行求解，求得照明均匀度的优化功率向量为

5.如权利要求1所述的室内VLC和用户协作的照明和吞吐量联合优化方法，其特征在于：所述S4的动态功率调整策略的具体方法为：S401：设基准发射功率增量为ΔP＝1W，基准发射功率增量调整系数为ε＝0.1，迭代次数为t＝1，最大迭代次数为T＝30，最小照明均匀度为μmin＝0.7，VLC AP功率增加集合Vin为l空集，VLC AP功率减少集合Vde为空集；设AP的基准发射功率向量为P；

S402：依次根据各AP与用户的信道增益值，计算AP对VLC系统吞吐量的贡献值，其中，APj的贡献值的计算方法为：其中，Hj为APj对VLC系统吞吐量的贡献值；Qj为APj的干扰用户集合，当ai,j＝0，表示用户i为APj的干扰用户，则Qj＝M\Aj；公式的第一项表示APj的关联用户的信道增益值之和，公式的第二项为APj的干扰用户的信道增益值之和；

S403：依次遍历AP集合，若Hj大于0，则APj加入Vin集合；否则，APj加入Vde集合；

S404：依据用户关联矩阵和用户速率，Vin集合中APj的吞吐量增益的计算公式为：Tj＝ΔT1‑ΔT2

其中，ΔT1为APj的基准发射功率为 时关联用户的吞吐量增加量；ΔT2为APj的基准发射功率为 时干扰用户的吞吐量减少量；同理，Vde集合中APj的吞吐量增益的计算公式为：Tj＝ΔT3‑ΔT4

其中，ΔT3为APj的基准发射功率为 时干扰用户的吞吐量增加量；ΔT4为APj的基准发射功率为 时关联用户的吞吐量减少量；

S405：依次遍历Vin集合，计算APj基准发射功率为 时吞吐量增益Tj；若Tj>0且则AP的编号j放入G集合；

S406：依次遍历Vde集合，计算APj基准发射功率为 时吞吐量增益Tj；若Tj>0且则AP的编号j放入G集合；

S407：若G集合为空集，则转步骤S412；否则，转S408；

S408：将G集合的AP编号按照吞吐量增益由大到小进行排序，从G集合中选择第一个AP，记AP的编号为j*；若APj*为Vin组的AP，则转步骤S409；否则，转步骤S410；

S409：计算APj基准发射功率为 时室内各接收点的Es和照明均匀度μ，若且μ≥μmin，则APj基准发射功率更新为 转步骤

S411；否则，从G集合中删除APj*的编号，转步骤S407；

S410：计算APj基准发射功率为 时室内各接收点的Es和照明均匀度μ，若且μ*≥μmin，则APj基准发射功率更新为 转步骤

S411；否则，从G集合中删除APj*的编号，转步骤S407；

S411：若t

S412：令ΔP＝ΔP×(1‑ε)，若ΔP>0，转步骤S405；否则，转步骤S413；

l l

S413：根据AP的基准发射功率P ，令P＝P ，确定联合优化照明和吞吐量的各APj的发射功率Pj。