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当今社会视频、数据等各种业务需求巨增，为了满足其发展多样性和数据传输高效性的特点，5G通信发展迅速。大规模MIMO因其在基站处配置规模较大的天线阵列，极大地提高了系统的容量，已成为5G中的一项突出技术。随着移动通信技术的发展，不仅要注重系统的性能，也应当考虑到资源的分配、能源的消耗问题。即在设计无线通信系统时，必须要将能量效率和频谱效率考虑在内。绿色通信无疑会是未来无线通信领域的重要方向之一，从这一角度来看，研究通信过程中发射功率优化有着十分重要的意义。 本文的选题来自于导师承担的国家自然科学基金项目（61372126）。在介绍大规模MIMO相关理论知识的基础之上，建立多天线多用户的大规模MIMO系统。当基站协作为CoMP时，信道状态信息（CSI）和数据在基站之间互享。基站协作为CoBF时，只有CSI在基站之间互享。 首先介绍发射功率优化的第一种方法，即基于凸优化发射功率优化方法。先推导得到SINR和可达速率的表达式，接着由目标函数和限制条件构建功率最小化问题，并证明其属于线性规划，可以用凸优化法解决。与当前移动通信系统的功率消耗相比较，仿真证明了所提出方法能够极大地降低发射功率。 接着介绍发射功率优化的第二种方法，即通过大系统下的渐近性分析来解决功率最小化问题的方法。考虑当基站端的天线数量较大时，推导得到功率最小化时最优的线性预编码的结构，并证明发射功率由基站端的长期信道衰减、基站端的相对干扰强度、目标的可达速率和信道估计质量这四个变量决定。通过仿真得到这些变量对系统性能的影响并证明了该方法的有效性和可靠性。 本文考虑的发射功率优化的两种方法都与线性规划有关，且在线性规划中的限制条件都涉及到可达速率，但是并不是任何数值大小的可达速率都会使线性规划问题有解。原因是在目标的可达速率和传播环境之间存在一个折中的问题。例如路径损耗、分配给导频顺序功率的限制等，这些都会对所能够达到的可达速率有一定的影响。本文通过设计算法保证每个用户能够有一定的可达速率同时做到合理分配功率。