随着绿色通信理念的提出,高能效传输与超密集组网逐渐成为无线通信领域的研究热点。本文主要研究超密集组网下的高能效传输关键技术和基于无线能量与信息传输的多天线与认知无线电网络的高能效资源分配技术。论文从无线移动通信新覆盖策略与新技术构架为落脚点,分别以第四代移动通信系统超密集覆盖网络和基于无线能量与信息传输中的资源优化配置策略进行研究;从信息与能量需求层面(移动终端)与能量供给层面(混合能量接收点)两个视角解读系统效能。论文提出了改进的超密集组网架构下的小区搜索技术,可提升移动终端的能量效率。同时,提出了无线能量与信息传输架构中的时域资源与能量资源联合优化策略,可提升混合能量接收点的数据传输速率及系统效能。本文的主要工作和贡献如下:1.超密集覆盖网络中的高能效导频设置及邻区搜索技术。针对超密集覆盖网络场景,基于多用户接入时延及接入成功率的需求,在导频资源块中设计一种新型同步信号,可以提高用户在同步过程中搜索相邻基站的成功率。考虑到超密集组网环境中的用户数量多,单基站覆盖范围小等特点,邻区干扰会成为影响小区同步性能的重要因素。针对这一瓶颈,提出一种小区搜索策略并设计了新的辅助同步信号。理论分析与仿真结果表明,该方案能够显著提高小区搜索性能,降低无线设备的能量消耗。2.基于无线充电的多天线认知无线电网络的自适应资源分配技术。针对认知无线电网络与无线能量传输技术相结合的新型无线通信网络架构,提出一种资源分配模式切换方案,在不影响主用户通信性能的前提下,利用无线能量传输所提供的能量,提升次用户的信息传输速率。该方案联合干扰消除技术、时域资源分配以及能量资源分配等技术实现了信息传输与能量传输的自适应切换。此外,本文还拓展到主用户发射功率可自适应调整的场景,提出了相应的能量分配策略,使得次用户可动态接收能量,并优化次用户信息传输速率。理论分析及仿真结果表明,优化方案可以有效提升次级用户信息传输速率。3.基于无线充电的多天线网络中的上下行链路联合优化双向资源分配技术。针对无线能量传输的新型无线通信网络架构,不同于前人的研究重点即关注无线能量和信息同传网络传输中的单向信息通信场景,本文考虑混合无线接入点与信息传输终端之间的双向信息通信场景和系统模型。针对这一新场景,提出了一种基于时分复用的信息与能量联合传输策略,使得下行无线能量传输与上下行信息传输工作在不同的时隙。在此基础上,考虑了不同编码模式下的电路能耗以及解码能量的需求,联合优化了时域资源及能量资源。理论分析及仿真结果表明该联合优化方案可以有效利用能量资源,并提升信息传输速率。