因无人机(Unmanned Aerial Vehicle,UAV)具有移动性强、成本低、易于部署等特点,UAV辅助无线通信技术被认为是未来第五代移动通信系统(5th Generation Mobile Communication System,5G)和后五代移动通信系统(Beyond 5G,B5G)中极具应用前景的关键技术之一。然而,UAV只能通过与地面基站建立的无线回程链路向用户提供数据传输服务,容量受限的无线回程链路将会限制UAV的传输速率。采用边缘缓存技术的UAV辅助通信可以有效降低无线回程链路的负载,提高UAV辅助通信系统的性能,为用户提供更好的服务质量。目前,基于缓存的UAV辅助无线通信的研究中尚未考虑缓存技术对UAV中继通信系统性能提升的作用,以及缓存容量对UAV中继位置的影响。针对上述问题,本文开展了以下研究工作:首先,研究了基于缓存的UAV辅助无线通信中的关键技术,分别详细阐述了边缘缓存技术和中继技术。此外,还介绍了空地信道模型与传统地面传输模型的区别,以及常用的三种空地信道模型。其次,针对下行基于缓存的UAV中继单用户通信场景,研究了UAV水平位置设计方法以及边缘缓存技术对UAV中继通信系统性能和UAV水平位置的影响。基于“系统平均可达速率最大化”原则,提出了一种UAV水平位置设计方法,并得到了UAV最佳位置的半闭式表达式。仿真结果验证了所提位置设计的正确性,并揭示了缓存容量大小对UAV位置以及系统平均可达速率的影响,表明缓存技术有助于提升UAV中继系统的传输性能。最后,针对下行基于缓存的UAV中继多用户通信场景,研究了UAV三维空间(Three-Dimensional,3D)位置部署问题。基于“系统平均可达和速率最大化”的原则,利用迭代算法,提出了一种UAV 3D位置(UAV水平位置和垂直位置)设计方法。仿真结果表明与传统的UAV位于用户中心方法相比,所提方法更有效地提升系统平均可达和速率,并显示所提方法可以根据用户位置的改变及时调整UAV的位置,从而为用户提供更高质量的通信服务。