目錄
序
前言
第1章緒論1
1.1無(wú)人機(jī)的發(fā)展1
1.2無(wú)人機(jī)通信與組網(wǎng)的應(yīng)用場(chǎng)景2
1.3無(wú)人機(jī)通信與組網(wǎng)的研究方向3
1.3.1無(wú)人機(jī)通信與網(wǎng)絡(luò)的性能分析3
1.3.2無(wú)人機(jī)網(wǎng)絡(luò)的協(xié)議設(shè)計(jì)4
1.3.3無(wú)人機(jī)網(wǎng)絡(luò)的頻譜利用5
1.3.4無(wú)人機(jī)網(wǎng)絡(luò)的資源管理方法6
1.4本書章節(jié)安排7
參考文獻(xiàn)8
第2章無(wú)人機(jī)通信技術(shù)與標(biāo)準(zhǔn)化進(jìn)展12
2.1引言12
2.2無(wú)人機(jī)通信頻段12
2.3無(wú)人機(jī)通信關(guān)鍵技術(shù)13
2.3.1天線技術(shù)13
2.3.2調(diào)制技術(shù)14
2.3.3信息編碼技術(shù)15
2.3.4抗干擾技術(shù)17
2.4無(wú)人機(jī)通信標(biāo)準(zhǔn)化進(jìn)展18
2.4.1無(wú)人機(jī)輔助地面通信場(chǎng)景19
2.4.2無(wú)人機(jī)獨(dú)立組網(wǎng)場(chǎng)景21
參考文獻(xiàn)25
第3章無(wú)人機(jī)網(wǎng)絡(luò)容量分析27
3.1引言27
3.2無(wú)人機(jī)通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)模型及問(wèn)題描述29
3.2.1系統(tǒng)模型29
3.2.2性能指標(biāo)的定義30
3.3無(wú)人機(jī)通信鏈路性能分析32
3.3.13D隨機(jī)運(yùn)動(dòng)軌跡下U2U鏈路32
3.3.22D隨機(jī)運(yùn)動(dòng)軌跡下U2U鏈路34
3.3.33D隨機(jī)運(yùn)動(dòng)軌跡下U2G鏈路35
3.4密集化無(wú)人機(jī)網(wǎng)絡(luò)和中繼性能分析37
3.4.1直接鏈路37
3.4.2中繼鏈路38
3.4.3不完美CSI接收39
3.5數(shù)值仿真與分析40
3.6總結(jié)44
參考文獻(xiàn)44
第4章無(wú)人機(jī)網(wǎng)絡(luò)連通性分析46
4.1引言46
4.2系統(tǒng)描述和問(wèn)題建模47
4.2.1系統(tǒng)模型47
4.2.2中斷概率48
4.3集群通信無(wú)線網(wǎng)絡(luò)連通性分析50
4.4存在地面干擾情況下集群通信無(wú)線連通性分析51
4.4.1地面發(fā)射機(jī)干擾下的中斷概率52
4.4.2集群網(wǎng)絡(luò)連通性分析54
4.4.3集群網(wǎng)絡(luò)廣播連通性分析55
4.5數(shù)值仿真與分析55
4.5.1仿真條件設(shè)置55
4.5.2集群網(wǎng)絡(luò)連通性分析56
4.5.3集群網(wǎng)絡(luò)廣播連通性分析60
4.6總結(jié)60
參考文獻(xiàn)60
第5章用于物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)采集的無(wú)人機(jī)網(wǎng)絡(luò)性能分析62
5.1引言62
5.2場(chǎng)景介紹63
5.3系統(tǒng)模型64
5.4單無(wú)人機(jī)場(chǎng)景下的容量分析66
5.4.1理想場(chǎng)景下的容量分析66
5.4.2考慮地面?zhèn)鞲衅骶W(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)隨機(jī)分布的容量下界分析70
5.5多無(wú)人機(jī)場(chǎng)景下的容量分析72
5.5.1順序型飛行的多無(wú)人機(jī)場(chǎng)景下的容量分析72
5.5.2循環(huán)型飛行的多無(wú)人機(jī)場(chǎng)景下的容量分析76
5.5.3無(wú)人機(jī)數(shù)量與傳感器網(wǎng)絡(luò)容量下界79
5.6傳感器網(wǎng)絡(luò)容量的界限分析82
5.6.1單無(wú)人機(jī)場(chǎng)景的容量邊界分析83
5.6.2多無(wú)人機(jī)場(chǎng)景的容量邊界分析85
5.7總結(jié)87
參考文獻(xiàn)88
第6章無(wú)人機(jī)網(wǎng)絡(luò)鄰居發(fā)現(xiàn)方法89
6.1引言89
6.2系統(tǒng)模型90
6.2.1天線掃描模式90
6.2.2參數(shù)設(shè)置92
6.3鄰居發(fā)現(xiàn)策略93
6.3.1鄰居發(fā)現(xiàn)步驟93
6.3.2無(wú)人機(jī)移動(dòng)性對(duì)鄰居發(fā)現(xiàn)的影響93
6.4性能分析與參數(shù)選取96
6.4.1鄰居發(fā)現(xiàn)效率的分析96
6.4.2*佳發(fā)送概率98
6.4.3*佳睡眠概率99
6.5仿真結(jié)果及分析102
6.5.1各參數(shù)對(duì)鄰居發(fā)現(xiàn)效率的影響102
6.5.2發(fā)送概率104
6.5.3睡眠概率106
6.5.4不同鄰居發(fā)現(xiàn)策略的比較109
6.5.5對(duì)鄰居發(fā)現(xiàn)策略實(shí)用性的研究111
6.6總結(jié)112
參考文獻(xiàn)112
第7章無(wú)人機(jī)網(wǎng)絡(luò)多址接入方法114
7.1引言114
7.2系統(tǒng)模型116
7.2.1CNPC鏈路116
7.2.2數(shù)據(jù)鏈路116
7.3多址接入?yún)f(xié)議117
7.3.1信道復(fù)用117
7.3.2包格式118
7.3.3時(shí)隙占用策略119
7.3.4通信示例122
7.4多址接入性能分析124
7.4.1幀劃分對(duì)接入效率的影響124
7.4.2基于馬爾可夫鏈的UD-MAC分析125
7.4.3DTN機(jī)會(huì)與維度的關(guān)系126
7.4.4DTN機(jī)會(huì)與傳輸方式選擇133
7.5仿真結(jié)果及分析133
7.5.1幀劃分對(duì)接入效率的影響133
7.5.2UD-MAC和VeMAC對(duì)比134
7.5.3數(shù)據(jù)信道的分配135
7.5.4DTN機(jī)會(huì)與維度的關(guān)系136
7.6總結(jié)140
參考文獻(xiàn)140
第8章無(wú)人機(jī)基站頻譜共享142
8.1引言142
8.2無(wú)人機(jī)網(wǎng)絡(luò)與地面網(wǎng)絡(luò)的頻譜共享143
8.2.1無(wú)人機(jī)空地信道介紹143
8.2.2二維無(wú)人機(jī)網(wǎng)絡(luò)的頻譜共享模型及性能分析144
8.2.3三維無(wú)人機(jī)網(wǎng)絡(luò)的頻譜共享模型及性能分析155
8.2.4仿真結(jié)果及分析162
8.3基于頻譜共享模型的無(wú)人機(jī)*佳部署166
8.3.1拉格朗日乘子法167
8.3.2無(wú)人機(jī)*佳部署168
8.3.3仿真結(jié)果及分析173
8.4總結(jié)174
參考文獻(xiàn)174
第9章旋翼無(wú)人機(jī)基站資源管理方法176
9.1引言176
9.2帶外回傳場(chǎng)景下的UBS資源管理及部署178
9.2.1問(wèn)題建模178
9.2.2路徑損耗模型與頻譜效率179
9.2.3優(yōu)化問(wèn)題180
9.2.4*優(yōu)資源分配181
9.2.5UBS位置優(yōu)化183
9.2.6回傳受限的用戶分配問(wèn)題184
9.2.7復(fù)雜度分析192
9.2.8性能仿真與結(jié)果分析193
9.3帶內(nèi)回傳場(chǎng)景下的UBS資源管理及部署198
9.3.1問(wèn)題建模199
9.3.2優(yōu)化算法200
9.3.3復(fù)雜度分析202
9.3.4性能仿真與結(jié)果分析202
9.4總結(jié)204
參考文獻(xiàn)205
第10章固定翼無(wú)人機(jī)基站聯(lián)合資源管理與路徑規(guī)劃方法207
10.1引言207
10.2系統(tǒng)模型209
10.2.1網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)209
10.2.2前傳、回傳資源共享策略210
10.2.3能量損耗模型211
10.2.4無(wú)人機(jī)飛行軌跡的約束212
10.3帶外回傳固定翼無(wú)人機(jī)基站的資源分配及軌跡設(shè)計(jì)213
10.3.1帶外回傳固定翼無(wú)人機(jī)基站的圓形軌跡213
10.3.2帶外回傳運(yùn)動(dòng)軌跡的迭代凸優(yōu)化方法215
10.4帶內(nèi)回傳固定翼無(wú)人機(jī)基站的資源分配及軌跡優(yōu)化217
10.4.1帶內(nèi)回傳的圓形軌跡217
10.4.2帶內(nèi)回傳的迭代優(yōu)化方法218
10.5復(fù)雜度分析219
10.6仿真結(jié)果220
10.7總結(jié)224
參考文獻(xiàn)224
附錄A226
附錄B232
索引239
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