近年来,随着移动互联网的发展和各种智能设备的普及,无线通信数据量呈现爆炸式增长,传统宏蜂窝网络已不能满足如此多用户对低延迟、高速率服务的需求。在传统的移动通信网络中部署小蜂窝基站(Small Cell)形成异构小蜂窝网络,能显著的扩大系统容量、提升数据速率、改善用户体验,因此,逐渐成为了无线通信领域中的研究热点。然而,不同类型的Small Cell随机地部署在网络中,对系统的能量节省、干扰管理、移动切换等提出了重大的挑战。随着未来网络趋向于密集化部署,能量消耗问题将进一步加剧。因此,如何设计合理的能量节省机制成为异构小蜂窝网络中的主要研究问题之一。本文针对多层异构小蜂窝网络中能量节省和收集技术展开研究,主要内容如下:1、对于多层异构网络中能量节省问题,本文针对宏蜂窝和Small Cell组成的三层异构网络模型,提出了一种自适应的小区缩放机制。在该机制中,宏蜂窝通过调节其发射功率缩小它的覆盖范围,而Small Cell通过自适应缩放机制去为移动用户提供服务,并使用贪婪机制解决Small Cell的缩放问题。本文提出的方法与两种传统的方法进行对比,考察了宏蜂窝半径缩放范围、Small Cell部署密度对系统性能的影响,实验仿真结果表明,所提方法能够提高接近15%的能量效率,并能降低60%以上的中断概率。在移动用户数量较多的情况下,推荐机制性能更为突出。2、对于多层异构小蜂窝网络中能量收集问题,本文首先构建了一个由宏蜂窝、Small Cell和无线能量收集传感器组成的异构网络模型。然后提出了一种无线能量收集和Small Cell缩放机制相结合的算法,在该算法中,无线能量收集和Small Cell采用协作方式为服务质量较差的用户提供服务,而离Small Cell较近且服务质量好的用户则只由Small Cell对其提供服务,无线能量收集节点将进入休眠或者能量收集状态。此外,研究了移动用户时空波动性对系统性能的影响。本文推荐的机制与无能量收集设备的缩放机制进行对比,考察了两种机制在能量损耗、掉线率和系统容量与移动用户时空波动性的关系,实验仿真结果揭示了推荐的机制能够减少近20%的能量损耗,提升约25%系统容量,并有效地降低了用户的掉线率,特别针对用户频繁移动的情况节能效果最佳。