下载掌阅APP，畅读海量书库
立即打开
本书共12章，第1章为概述，剩下的11章可分为三篇。第1篇为无人机通信网络基础篇，包括第2～5章；第2篇是无人机-蜂窝融合通信网络篇，包括第6～9章；第3篇是无人机空中通信网络篇，包括第10～12章。本书的章节结构如图1-7所示。
第1章：概述。本章主要介绍无人机系统的演进，主要内容包括无人机的应用场景、无人机的发展历程、无人机类型、无人机控制与集群、无人机通信及其标准化、无人机通信网络与技术等。
本篇主要介绍无人机通信网络的基础知识，从无线通信技术的基本概念引申到无人机通信网络的基本概念，专门讨论无人机通信网络的特征、信道模型和性能的理论研究。本篇的主要内容如下：
图1-7 本书的章节结构
第2章：无线通信网络基本概念。本章主要介绍无线通信网络的基础，信号从发送端到接收端之间的整个过程，以及该过程涉及的无线通信技术。本章首先介绍无线通信网络基础，以及无线信道的传输与衰落，然后延伸出无线通信的多址技术和多天线技术。
第3章：无人机通信网络的特征。本章主要介绍无人机通信网络的特征，研究无人机通信网络在信号传输过程中相比于蜂窝网络的特征，阐述无人机在空中三维空间运动时造成的高动态特性。由于无人机通信网络是协同组网、共同完成任务的，这种任务驱动型网络比蜂窝网络更加容易受到周围环境陌生、信息处理能力受限、能量供给受限、气象环境和恶意节点干扰的共同影响。
第4章：无人机通信网络的信道模型。本章主要介绍信号在发送端到接收端之间传输时经历的信道特性，主要讨论信号在无人机网络的信道中遭遇的大尺度衰落模型、快衰落模型、信道的3GPP标准化信道测量方法，以及获取无人机信道信息的信道模型反演研究方法。
第5章：无人机通信网络性能的理论研究。本章主要介绍无人机通信网络性能的理论研究方法，先从随机几何网络模型的基本知识讲起，并将无人机通信网络建模成随机几何网络模型，然后分别讨论热点覆盖场景、灾难救援场景的无人机通信网络性能和无人机通信网络缓存性能的理论研究现状。
本篇主要讨论无人机通信技术的主要研究内容、相关研究进展和主要挑战，包括无人机通信网络的无线资源分配、无人机空地协作中继通信、无人机通信网络的安全传输、无人机的无线能量传输和无线携能通信等方面的最新进展。
第6章：无人机通信网络的无线资源分配。本章主要介绍无人机蜂窝网络无线资源分配的相关概念，分别具体介绍无人机辅助异构蜂窝网络的无线资源分配、无人机辅助NOMA系统的无线资源分配、无人机辅助缓存网络及其无线资源分配、无人机毫米波通信波束赋形与无线资源分配等的技术进展，为无人机-蜂窝网络融合通信奠定基础。
第7章：无人机空地协作中继通信。在地面蜂窝网络通信场景下，当收发两端之间的直连信道中断时，将无法进行直接通信，此时无人机可作为中继节点，存储地面发送端发送的数据并将其转发到接收端。本章先介绍无人机空地协作中继通信的研究现状，然后介绍远程应急无人机中继系统和低时延高可靠的无人机中继系统，最后讨论无人机中继系统的飞行轨迹优化。
第8章：无人机通信网络的安全传输。本章介绍无人机通信网络安全通信的概念，目标是保证收发两端之间的通信链路能够安全稳定地传输数据，不受外部恶意干扰源的影响。具体来说，本章介绍基于人工噪声的无人机通信网络的安全传输、基于NOMA的无人机通信网络的安全传输、无人机中继系统的安全传输和无人机中继辅助隐蔽通信。
第9章：无人机的无线能量传输和无线携能通信。本章讨论无人机的无线能量传输（WPT）和无线携能通信（SWIPT），具体内容包括WPT和SWIPT技术概述、无人机WPT网络优化、无人机辅助SWIPT网络优化和多无人机辅助SWIPT网络优化，展示信息能量联合传输技术在无人机通信网络中的显著优势。
本篇主要讨论空中无人机通信网络的主要问题，主要内容包括无人机通信网络的组网技术、无人机集群和空-X一体化网络。
第10章：无人机通信网络的组网技术。本章主要介绍无人机频谱管理、多路访问控制协议、拓扑及功率管理、路由协议。
第11章：无人机集群。本章在介绍无人机集群基本概念的基础上，主要介绍无人机集群的路径规划、无人机集群的抗干扰技术、无人机集群的路由及拓扑管理、无人机集群控制和无人机集群智能。
第12章：空-X一体化网络。本章主要介绍空-X一体化网络的基本概念，对以无人机-车联网通信为代表的空地一体化网络、以无人机-卫星通信为代表的空天一体化网络和以无人机-船舰为代表的空海一体化网络的通信场景下进行深度探讨，并展望未来空天地海一体化网络的技术发展方向。
