曹胜男 贾向东，2 郭艺轩

（1.西北师范大学计算机科学与工程学院，甘肃兰州 730070；2.南京邮电大学江苏省无线通信重点实验室，江苏南京 210003）

1 引言

近年来，随着物联网的快速发展，大量自动化设备需要被提供超可靠低延迟的通信，然而物联网应用设备的迅猛增长使频谱资源变得十分稀缺，无线网络面临着频谱资源短缺的挑战［1］。认知无线电网络（Cognitive Radio Network，CRN）被认为是实现频谱效率更高的通信网络，CRN 利用主通信网络授权的频谱进行能量和信息的传输，提升了现有无线通信网络频谱利用效率［2］。此外，能量受限的物联网设备可能导致数据包的丢失，从而影响信息的及时传递，这对于距离较远或是没有直连链路的物联网设备通信带来了挑战。此时需要设计新的网络体系结构，来有效地利用网络设备有限的能量，达到状态更新的及时交付［3］。由于无人机（Unmanned Aerial Vehicle，UAV）灵活易部署，通常可以保证视距（Line of Sight，LoS）链路，被认为是一个最具潜力的候选无线服务提供商，同时UAV 辅助的无线中继网络也极具发展前景［4］。随着5G/6G 网络对数据时延和新鲜度的极高要求，学术界和工业界广泛认为利用UAV 辅助信息更新系统可以大幅度减小数据的陈旧程度［5］。UAV 网络等新型无线网络应用可以在短时间内进行状态更新和频繁的信息交互。

作为衡量系统性能指标的吞吐量和时延并不能有效地测量信息新鲜度。近年来引入信息年龄（Age of Information，AoI）作为新的性能指标来量化状态更新的新鲜度［6-7］。AoI用于测量数据到达目的节点时的新鲜度，从目的节点的角度观测接收信息的时效性。……