近年来,随着无线通信技术的快速发展,基于LED的可见光通信(VLC)技术引起了企业和科研院所的关注。比较当前流行的无线电射频通信系统,可见光通信拥有高带宽和速率、高发射功率、高安全性、不受电磁干扰以及对身体无害等诸多优点。媒体访问控制层(MAC)作为数据链路层的子层,是无线信道上所有数据报文和控制消息进行发送和接收的直接控制者,对VLC系统性能具有重要影响。现有VLC系统MAC协议,一般只能在半双工和单节点模式下工作,对提高传输效率和上下行链路的速率产生了诸多限制,因此如何实现上下行链路和多节点同时传输是亟待解决的难点问题。本文针对IEEE可见光通信标准中的MAC协议特点,围绕上述问题展开研究,主要工作如下:提出了一种新型的全双工MAC协议。比较传统的半双工操作,全双工操作允许上下行链路同时收发数据,能够有效的解决隐藏节点问题,并能提高所有节点的公平性。同时,为了提高全双工传输的效率,本文提出了一种基于自适应竞争窗口的MAC协议。主要思想是将中心节点引入竞争机制,让其实时的监测数据流量,自适应的选择最小竞争窗口以控制信道接入率,提高一次成功的全双工传输概率,同时也能够获得更高的下行链路数据吞吐量。实验结果表明,全双工通信的成功概率和下行链路吞吐量得以显著提升,有效的减轻了信道冲突。提出了一种基于码分多址(CDMA)的扩频MAC协议,用码分多址技术,对每个节点分配一种唯一不同的编码方式,节点利用其唯一的编码方式对需要发送的数据进行编码,从而实现节点的同时传输,并能够将数据传送给正确的接收方,避免了节点间的传输干扰;同时利用扩频技术,将VLC系统发送端需传送的窄带信息数据扩展,通过调制再进行传输。接收端接收到信号后,利用完全相同信号处理方法,把宽带信号解扩成原窄带信息数据,从而实现可见光通信。实验结果表明,此协议明显提高了带宽使用率和传输性能。