面向6G的HAPS-UAV集成感知与通信系统网络性能与资源分配优化
信号处理
2025-07-22 v1
摘要
本文提出了一种创新方法，利用无人机（UAV）作为基站（BS），将高空平台站（HAPS）作为中央处理单元（CPU）的集成感知与通信（ISAC）系统，用于6G网络。我们探讨了ISAC系统在下一代网络中的挑战、应用与优势，突出了优化位置与功率控制的重要性。我们的方案整合HAPS与UAV以增强无线覆盖，尤其在偏远地区。UAV作为双目的接入点（AP），利用其机动性与视线空中到地面（LoS A2G）链路传输组合通信与感知信号。该方案分为两个时隙：在第一个时隙中，UAV向通信用户（CUs）和潜在目标传输专用信号。UAV检测特定地面位置的目标，并在信号传输后接收目标反射信号。在第二个时隙中，UAV将这些信号中继至HAPS，后者进行波束赋形以对齐来自各UAV的信号以服务每个CU。UAV解码HAPS的信息并调整传输，以最大化对所需目标的波束图效率。我们构建了多目标优化问题，以最大化CUs的最低信噪比（SINR）以及目标回波信号功率， subject to约束为每个UAV的最大总功率和传输波束增益。仿真结果表明，该方法在增强网络性能、资源分配、公平性和系统优化方面有效。使用HAPS作为CPU，可将UAV上的计算任务卸载，从而节省能源并提高网络性能。
引用
@article{arxiv.2507.14310,
title = {Optimizing Network Performance and Resource Allocation in HAPS-UAV Integrated Sensing and Communication Systems for 6G},
author = {Parisa Kanani and Mohammad Javad Omidi and Mahmoud Modarres-Hashemi and Halim Yanikomeroglu},
journal= {arXiv preprint arXiv:2507.14310},
year = {2025}
}