回溯近些年移动通信系统的高速发展历史,伴随着第四代移动通信系统（4th Generation Mobile Commumcation System,4G）的发展,人们迎来了移动互联网时代,而伴随着第五代移动通信系统（5th Generation Mobile Commumcation System,5G）的发展,人们迎来了物联网时代。5G具有高速率、低延时、大连接等特性,目前已广泛应用于工业、远程医疗、自动驾驶、智能家居、机器人等各类场景,革新了多种产业的工作模式,极大地改变了人们的生产生活方式。随着5G技术的成熟、商用和普及,学者们展开了对第六代移动通信系统（6th Generation Mobile Commumcation System,6G）的研究。6G系统设计的目标是真正地实现万物互联,目前在物理层方面研究较为广泛的是一种新提出的去蜂窝架构,引入“以用户为中心”的思想,同时沿用了在5G中最具优势的大规模多输入多输出（Multiple Iutput Multiple Output,MIMO）技术。“以用户为中心”是指在无线通信网络中,分布着大量的接入点（Access Point,AP）,它们可以灵活部署且成本较低,利用AP间的相互协作和多天线增益,为少量用户提供高性能的服务。去蜂窝架构是指取消传统蜂窝移动通信系统中的小区概念,利用大量随机分布的AP缩短与用户之间的物理距离,不仅大大降低了路径损耗,还抑制了频繁越区切换和边缘覆盖率差等问题。去蜂窝大规模MIMO是近些年才提出的新技术,尚且处于探索阶段。当前的研究工作主要集中在导频分配、AP选择、信道估计、预编码方案设计、接收机设计和功率优化等方面。根据未来的发展趋势及本人的研究,本文以发展高性能、低成本的绿色通信为目标,主要进行去蜂窝大规模MIMO系统的上下行链路功率优化方案研究。该功率优化方案能够依据一定的准则调节AP或者用户发射功率,在有限的功耗前提下,减小用户间干扰,提升系统性能。论文的主要工作及创新点如下:针对去蜂窝大规模MIMO系统下行链路,本文研究了基于本地部分迫零（Partial Zero-Forcing,PZF）预编码的下行链路用户和速率最大化的功率优化问题,并提出了一种新的功率优化方案。由于AP分布的随机性,且体积较小,发射功率受限,因此在不进行发射功率优化情况下,不同用户获得的服务质量（Quality of Service,QoS）不均匀。本文设计了一种AP功率分配方案,保证系统内所有用户获得均匀的QoS,且不增加发射功率消耗前提下,以连续凸逼近（Successive Convex Approximation,SCA）为核心思想,用较快的收敛速度迭代求解次优的功率控制系数,最大化下行链路用户和速率。仿真结果表明,采用该方案可使下行链路用户和速率大致在第七次迭代收敛于最大值。与传统的采用全功率发射的固定功率分配方案相比,下行链路用户和速率得到显著提升,且随着AP数目和用户数目的增加,这种提升更加明显。针对去蜂窝大规模MIMO系统上行链路,本文考虑了存在主动窃听行为的干扰器带来的系统性能的下降,研究了一种系统上行链路接收机方案,并提出一种新的最大化上行链路用户和速率问题的解决方案。在去蜂窝大规模MIMO系统中,AP和用户都以较低的发射功率运行,所以不愿意与合法用户协调的干扰器很容易在导频训练阶段干扰信道估计,从而增大估计误差,降低基于该信道估计设计的接收机性能,进一步降低用户可达传输速率,对整个去蜂窝大规模MIMO系统性能产生严重威胁。为了克服干扰器的影响,本文结合用户信道估计和干扰器信道估计,研究了系统上行链路接收机方案,以加权最小均方误差（weighted Minimum Mean Square Error,w MMSE）为思想,设计了一种用户功率分配方案,在不增加发射功率消耗情况下,使得上行链路用户和速率最大化。仿真结果表明,结合干扰器信道估计设计的接收机,可以弥补干扰对用户信道估计造成的影响。与传统的采用全功率发射的固定功率分配方案相比,上行链路用户和速率得到显著改善。随着AP数目的增加,干扰器对采用固定功率分配方案的上行链路用户和速率造成的下降越明显,而使用本文提出的功率分配方案,可以抵消干扰的影响,使得上行链路用户和速率与无干扰情况下采用固定功率分配方案获得的和速率接近。