1、大規(guī)模天線（Massive multiple-input multiple output，Massive MIMO）和異構網絡（Heterogeneous network，HetNets）是第五代移動通信系統(tǒng)（5G）中的兩種關鍵技術，兩者的結合將會極大地提高移動通信系統(tǒng)的性能與服務指標。相比于傳統(tǒng)的MIMO異構網絡，大規(guī)模天線異構網絡具有信道隨機性趨于穩(wěn)定、降低用戶間干擾及相關性、空間自由度高等特性。但是隨著異構網絡中天線數目的增加，系

2、統(tǒng)的能耗也隨之增加，尤其是在如今倡導綠色通信的背景下，能源效率成為了研究的熱點問題。
　　本課題針對大規(guī)模天線異構網絡系統(tǒng)的能效問題展開研究，主要研究內容如下：
　　首先，本文分析了大規(guī)模天線系統(tǒng)的網絡架構和優(yōu)勢，介紹了幾種在大規(guī)模天線異構網絡系統(tǒng)研究中的關鍵技術。為接下來對系統(tǒng)能源效率及其他性能的分析提供理論基礎。
　　其次，在構建的大規(guī)模天線異構網絡多用戶場景中，本文針對大規(guī)模天線異構網絡系統(tǒng)中的用戶集中區(qū)域（熱點

3、區(qū)域）的能源效率問題進行分析。利用大規(guī)模天線系統(tǒng)的空間性以及聯(lián)合空分復用（Joint Spatial Division Multiplexing，JSDM）技術，在熱點區(qū)域構建一環(huán)散射模型環(huán)境，并利用預編碼方案來消除宏蜂窩基站對熱點區(qū)域的干擾。運用隨機矩陣理論，對熱點區(qū)域用戶下行鏈路的頻譜效率和能源效率進行了分析，得到了系統(tǒng)能效的極限表達式。最后通過仿真得到了能源效率和基站天線數、基站發(fā)射功率的關系。
　　最后，本文分析了在最大比