文献综述（或调研报告）：
随着科技的进步，各种无线通信方式给现代人们的生活带来了极大的便利，与此同时人们也发现了一些潜在问题。首先，射频频谱资源越来越紧张。其次，传统射频通信向各个方向 辐射电磁波，使得人们置身于各种复杂电磁环境中，而电磁辐射对人体的危害是多方面的，因此，发掘更绿色的通信方式也亟待解决。另外，射频传送时的安全问题一直未能完全彻底解决，信息被窃听也屡见不鲜，因此，人们对通信技术的保密性要求也与日俱增[1]。
可见光通信(Visible Light Communication，VLC)技术正是这样一种新的技术方法。这是一种在LED技术上发展起来的新兴无线通信技术。随着白光LED技术的不断发展与完善，白光LED的发光效率被逐步提高，应用领域也由最初的显示扩展到照明[2]。据专业人士预测， 到2021年，LED在全球商用照明灯泡市场所占的份额将达到52％以上[3]。
在可见光通信系统中，白光LED灯可以同时兼顾通信与照明双重功能。由于在进行通信时，LED灯闪烁频率一般非常高，人眼感受不到，因此不影响照明。由此可见，可见光通信技术前景无限。
2000年，日本中川实验室的Tannaka Yuiehi等人对基于白光LED灯的可见光通信技术进行了研究，取得了突破性进展[4]。他们建立模型，展开了具体的数学分析和仿真实验，分析了白光LED灯作为室内通信光源的可能性，奠定了可见光通信技术的基础。2003年，在中川正雄的大力倡导下，日本可见光通信联盟成立(VLCC,Visible Light Communication Consotrum)[5]。2008年，欧洲的OMEGA[6]项目也对可见光通信展开了研究。2010年，在OMEGA 项目的年会上，展出了室内可见光通信演示系统，该系统利用天花板上16个白光LED通信，通信速率达到100Mbit/s。2012年Wen-Yilin等实现了10m/500Mbps的可见光通信系统，将数据传输能力提到一个新的高度[7]。2013年迟楠所带领的团队成功实现了下行链路575Mbps上行链路225Mbps的通信速率，走在了我国在此领域的前列[8]。同年Wu F M等实现了最高3.22Gbps的通信速率[9]。2014年，信息工程大学宏毅教授所带领的团队提出单载波多相延时叠加调制，实现了一套基于服务器架构的离线高速VLC实验系统，离线传输速率达到3.25Gbps[10]。
本课题主要基于对MAC层协议[11]切换的模拟，过去人们大多是对物理层的研究，而国内如今有越来越多人开始研究MAC层。在[12]一文中，作者通过研究IEEE 802．15．7标准和ICT-213311 OMEGA标准。随后针对室内可见光通信的场景特点以及MAC层协议设计的系统要求，设计和提出了一种室内光通信MAC层协议。其次，文中还介绍了室内光通信MAC层协议的实现方法，并用c语言实现了大部分介绍的室内光通信MAC层模块。
此外，还有[13]一文，在概述后，重点讨论了单子网接入协议，给出了两种接入方案。一种是在传统接入协议载波侦听冲突避免(Carrier Sense Multiple Access with CollisionAvoidance，CSMA/CA)基础上的改进，另一种是根据可见光通信的特点设计的新型接入协议。作者从接入成功率和接入延迟两个角度对两种接入方案进行理论分析和仿真，然后再对多子网接入协议和切换协议进行了一定研究。
前人对即时通讯系统已经做出了许多的研究[14]，但大多数都是基于C/S 结构，而基于 B/S 结构的即时通讯系统还处于发展阶段，这主要受制于不同浏览器版本的兼容问题，且该类系统对高并发和数据快速存取有着较高的要求。 目前基于B/S结构的实时通讯系统主要采用传统的HTTP 服务器（例如 Apache、Tomcat 等）和关系型数据库（例如 Oracle、MySQL、SQL Server 等）进行构建，随着 Web2.0 网络时代和移动互联网的到来，传统的基于 B/S 结构的实时通讯系统已经难以满足高并发、高流量、海量数据的需求，从而暴露出不少问题。可若是基于 Socket.io、Node.js 和 Redis 技术，那么可以较好地解决B/S 结构所遇到的问题。
而在lt;lt;基于WebSocket的实时Web监控系统gt;gt;[15]中，作者针对现有各种Web实时实现技术的不足，将最新的HTML5规范WebSocket成功应用在实时Web监控系统中，同时结合服务器端的Node.js技术，开发了客户端和服务器端完全异步工作模式的新型Web监控系统，并在实际的供热监控项目中得到运用，提高了原有系统的实时性。WebSocket因为它与生俱有的实时特性必将成为未来开发实时 Web 应用的生力军，随着未来 HTML5 的普及，以及移动设备的支持，实现全方位的移动监控系统是非常容易的。使用 WebSocket 和 Node．js 结合的监控系统在实际项目运行中比原来使用AJAX，Comet等在传输速度和响应时间上得到了巨大提高，是监控系统的理想选择。
VLC上的大多数初始工作则仅限于点对点链接。进一步的研究仍然需要将VLC转换成多点，可扩展和完全网络化的无线技术。为此，最近的一些工作[16]-[19]考虑了一个蜂窝VLC网络，其中每个LED用作接入点（AP）并解决VLC网络中的调度，多用户接入，干扰减轻和负载平衡等问题。另一个关键问题是切换，它有助于移动用户从一个AP转移到另一个，而不会对现有会话造成任何干扰。根据同时连接的数量，切换方案可以分为“硬”或“软”。硬切换是一种先断后连的方法，在连接到另一个AP之前断开到当前AP的连接。相反，软切换是一种先连后断的方法，其中到另一个AP的连接在与当前连接断开之前建立。在VLC网络环境中调查切换方案的现有工作包括[20] - [25]。特别是，在[20]中，针对由重叠（均匀照明）和非重叠（聚光）情况组成的两个室内VLC场景，研究基于接收信号强度的切换方法。在[21]中，研究了一种硬切换方案，该方案使用预测的接收信号强度来减少切换延迟和频率。在[22]中，小区覆盖区域被动态地改变以执行切换，同时保持环境中的期望照度。在[23]中，在光照和信噪比（SNR）约束条件下，研究了VLC系统的切换滞后区域。文献[24]中的工作通过考虑用户数量，用户移动性和切换次数来优化LED占用空间，以最大化平均用户数据速率。在[25]中，VLC考虑了两种软切换算法。在这些算法中，当用户在两个AP的交叉区域时，第二个AP开始提供用户与第一个AP使用的频率范围相同或不同的频率范围的服务。所有现有的VLC切换作品都使用简化的分析信道模型，仅限于视线（LOS）。没有考虑障碍物，反射和探测器旋转的影响。
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