無線數(shù)據(jù)與能量一體化通信網(wǎng)絡

目錄
序
前言
第1章 概述 1
1.1 蜂窩移動通信系統(tǒng)發(fā)展 1
1.2 物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)發(fā)展 5
1.3 基于射頻識別技術的物聯(lián)網(wǎng)技術 10
1.4 儲能技術的發(fā)展 11
1.4.1 機械儲能 12
1.4.2 電磁儲能 12
1.4.3 電化學儲能 13
1.5 新能源采集技術 15
1.5.1 太陽能采集技術 15
1.5.2 風能采集技術 16
1.5.3 地熱能采集技術 18
1.5.4 潮汐能采集技術 20
1.6 無線傳能技術 22
1.6.1 電感無線傳能技術 22
1.6.2 電磁諧振技術 23
1.6.3 微波傳能技術 24
1.6.4 激光傳能技術 25
1.6.5 幾種傳能技術的對比 26
1.7 無線數(shù)能同傳：機遇與挑戰(zhàn) 26
1.7.1 無線傳能vs無線通信 27
1.7.2 數(shù)能同傳關鍵技術簡介 30
1.7.3 無線數(shù)能同傳系統(tǒng)設計原理 33
參考文獻 33
第2章 可再生能源供電無線通信 39
2.1 基于能量收集的鏈路級功率控制 39
2.2 在高斯信道下通過能量收集發(fā)射機*大化吞吐率 42
2.2.1 情形1——非因果相關的ESIT 42
2.2.2 情形2——因果相關的ESIT 45
2.2.3 情形3——在能量收集發(fā)射端實現(xiàn)中斷概率*小化 47
2.2.4 多址接入信道 49
2.3 基于能量收集的蜂窩網(wǎng)絡設計 61
2.3.1 蜂窩系統(tǒng)中的能量供應和需求 63
2.3.2 能量協(xié)同 65
2.3.3 通信協(xié)同 66
2.3.4 能量和通信的聯(lián)合協(xié)同 68
參考文獻 69
第3章 無線射頻能量傳輸 72
3.1 無線射頻能量傳輸鏈路 72
3.2 發(fā)送端功率放大器設計 73
3.2.1 開關類功率放大器 75
3.2.2 Doherty技術 76
3.3 定向天線設計 79
3.4 接收端匹配網(wǎng)絡設計 81
3.4.1 匹配網(wǎng)絡的概念 81
3.4.2 集總參數(shù)匹配網(wǎng)絡設計 82
3.4.3 分布式匹配網(wǎng)絡設計 85
3.5 接收端整流電路設計 88
3.5.1 二極管整流特性 88
3.5.2 電壓倍增整流器 91
3.5.3 多級增壓整流器 93
3.6 接收端儲能電路設計 94
3.6.1 電池充電器電路設計 94
3.6.2 電壓檢測電路設計 95
參考文獻 95
第4章 數(shù)能信息論基礎及編碼調制技術 100
4.1 經(jīng)典信息論 100
4.1.1 離散信源和連續(xù)信源 100
4.1.2 信源熵 101
4.1.3 信道與互信息 105
4.1.4 信道容量 106
4.2 數(shù)能信息論 109
4.2.1 能量熵 110
4.2.2 有限制下信道容量理論 111
4.2.3 離散信道數(shù)能容量 111
4.2.4 連續(xù)信道數(shù)能容量 113
4.3 數(shù)能編碼理論 114
4.3.1 數(shù)能游程編碼理論 115
4.3.2 實時數(shù)能傳輸編碼理論 116
4.3.3 數(shù)能級聯(lián)編解碼技術 129
4.4 數(shù)能調制理論 133
4.4.1 單用戶數(shù)能調制技術 134
4.4.2 多用戶數(shù)能調制技術 138
參考文獻 143
第5章 基于多天線系統(tǒng)的數(shù)能前端傳輸機理 146
5.1 經(jīng)典多天線系統(tǒng)簡介 146
5.1.1 空間分集增益 146
5.1.2 空間復用增益 147
5.1.3 信道容量 148
5.2 數(shù)能收發(fā)機結構 149
5.2.1 數(shù)能發(fā)射機結構 151
5.2.2 空間分割數(shù)能接收機 151
5.2.3 功率分割數(shù)能接收機 154
5.2.4 時隙切換數(shù)能接收機 159
5.2.5 總結 160
5.3 基于多正弦波疊加的數(shù)能新波形 162
5.4 多天線全雙工數(shù)能收發(fā)系統(tǒng)設計 163
5.4.1 多天線全雙工干擾消除技術 164
5.4.2 多天線全雙工數(shù)能基站收發(fā)波束聯(lián)合設計 166
5.4.3 仿真結果 173
參考文獻 175
第6章 無線數(shù)能網(wǎng)絡中資源分配及接入控制技術 178
6.1 無線數(shù)能網(wǎng)絡資源分配設計原理 178
6.1.1 多目標優(yōu)化策略 178
6.1.2 帕累托多目標優(yōu)化 180
6.1.3 性能極限及公平性 182
6.2 數(shù)能蜂窩網(wǎng)資源分配 187
6.2.1 單蜂窩網(wǎng)資源分配 188
6.2.2 多蜂窩協(xié)作網(wǎng)絡資源分配 192
6.3 數(shù)能物聯(lián)網(wǎng)資源分配 194
6.4 無線數(shù)能網(wǎng)絡接入?yún)f(xié)議 204
6.4.1 基于全向傳輸?shù)慕尤肟刂茀f(xié)議 204
6.4.2 基于定向傳輸?shù)慕尤肟刂茀f(xié)議 210
參考文獻 216
第7章 無線數(shù)能網(wǎng)絡組網(wǎng)技術 218
7.1 無線數(shù)能網(wǎng)絡覆蓋分析 218
7.1.1 隨機幾何理論 218
7.1.2 固定數(shù)能基站覆蓋分析 221
7.1.3 移動數(shù)能基站覆蓋分析 228
7.2 單跳網(wǎng)絡數(shù)能基站部署 233
7.2.1 蜂窩網(wǎng)絡數(shù)能基站部署方案 233
7.2.2 移動網(wǎng)絡數(shù)能基站部署方案 247
7.3 多跳網(wǎng)絡數(shù)能組網(wǎng)技術 257
7.3.1 兩跳數(shù)能傳輸中繼選擇機制 257
7.3.2 多跳數(shù)能網(wǎng)絡路由選擇方案 261
參考文獻 273
第8章 其他數(shù)能同傳系統(tǒng) 276
8.1 電話線數(shù)能同傳系統(tǒng) 276
8.1.1 基本概述 276
8.1.2 世界電信發(fā)展史 276
8.1.3 中國電信發(fā)展史 278
8.1.4 電話線系統(tǒng)的數(shù)能同傳特征 280
8.2 電力線通信系統(tǒng) 280
8.2.1 基本概述 280
8.2.2 發(fā)展歷史 281
8.2.3 基本原理 282
8.2.4 電力線通信的應用 283
8.2.5 電力線通信的展望 285
8.3 以太網(wǎng)能量傳輸系統(tǒng) 285
8.3.1 基本概述 285
8.3.2 工作原理 287
8.3.3 以太網(wǎng)傳能展望 289
8.4 光波數(shù)能同傳系統(tǒng) 290
8.4.1 基本概述 290
8.4.2 系統(tǒng)模型 290
8.4.3 中斷分析 293
8.4.4 理論分析 295
參考文獻 296
索引 297