面向6G 空中接入网络的层次化无人机群的动态轨迹优化与功率控制
网络与互联网体系结构
2025-08-27 v1 信号处理
摘要
无人机(UAVs)可作为空中基站(BSs)为第六代(6G)时代的地面用户(GUs)提供普适连接。然而，在大规模远程区域协同部署多个无人机群仍具挑战。因此，本文提出一种用于6G空中接入网络的层次化无人机群结构，其中头部无人机作为空中基站，尾部无人机(T-UAVs)负责中继。具体而言，我们联合优化无人机群的动态部署和轨迹，将其形式化为一个多目标优化问题(MOP)，旨在同时最小化无人机群和GUs的能耗以及GUs的延迟。然而，所提MOP属于混合整数非线性规划，难以求解。因此，我们开发了基于K-means 和 Voronoi 图的区域划分方法，并构建费马点以建立GUs与T-UAVs之间的连接。随后，提出了改进的非支配排序鲸鱼优化算法，以求解转换后的MOP的帕累托最优解。最后，通过与基线机制进行广泛比较，开展大量仿真实验验证了所提算法性能，实现了50%的复杂度降低。
引用
@article{arxiv.2508.18702,
title = {Dynamic Trajectory Optimization and Power Control for Hierarchical UAV Swarms in 6G Aerial Access Network},
author = {Ziye Jia and Jia He and Lijun He and Min Sheng and Junyu Liu and Qihui Wu and Zhu Han},
journal= {arXiv preprint arXiv:2508.18702},
year = {2025}
}