随着物联网的进一步发展,未来的移动通信网络将对数据传输的需求越来越高,由于基站受限于平面化部署,网络中接入用户的数量也将受到限制。相比之下,无人机（Unmanned Aerial Vehicle,UAV）具有移动性、广覆盖、低成本等优势,因此,搭建无人机空中基站来突破平面部署的瓶颈是意义非凡的。除此之外,在通信流量需求高的场景,非正交多址（Non-orthogonal Multiple Access,NOMA）技术的出现解决了密集用户通信的难题。因此,无人机和NOMA的结合将具有更多的优势。但是,无人机通信高质量的视距链路以及NOMA分配给远距离用户的大功率信号,使所传输的信息更容易被窃听,造成严重的安全隐患。针对上述问题,本文首先对移动通信网络中基站覆盖能力与能效的关系进行了研究。由于基站通信存在诸多限制,本文引入了无人机通信并辅以NOMA技术,然后对无人机和NOMA结合的安全通信网络进行了研究。当无人机悬停时,采用功率分配和预编码优化方式保证了用户的安全通信。此外,当无人机飞行时,利用无人机同时发射通信数据和人工干扰信号,并对飞行轨迹、用户调度、以及功率分配进行优化来保障用户的传输速率和通信网络的安全性。具体包括:（1）针对地面基站通信的移动网络:首先构建了移动通信网络覆盖能力与能效研究的系统模型,并利用泰森多边形法随机产生基站的分布。然后仿真并分析基站部署密度和发射功率这两个因素对覆盖功率、频谱效率、覆盖能效的影响。最后得出结论,采用基站部署的方式无法满足日益增长的通信需求,因此本文要研究无人机空地通信,并通过NOMA来提升接入用户的数量。（2）针对无人机位置固定的NOMA安全通信网络:首先,证明了无人机的最优悬停位置,对于地面上只存在一个安全用户的情况,通过对单天线无人机的发射功率进行分配,同时最大化普通用户的总传输速率来保障安全;接下来,当地面上存在多个安全用户同时进行通信时,将无人机配置为多天线,采用预编码优化的方法并通过改变NOMA系统中解码顺序的方式确保多个用户的通信安全。（3）针对人工噪声辅助的NOMA-UAV安全通信网络:首先构建系统模型,其中地面所有用户都需要进行安全通信,但是无人机每个时隙只能接入固定数目的用户。然后,通过权衡传输性能和通信安全性,提出了人工噪声功率和传输速率协同优化的优化问题。由于该优化问题十分复杂,所以将其转化为功率分配和轨迹优化两个子问题,然后分别进行求解。最后根据两个子优化问题设计了一种交替迭代的优化算法进行求解。