通信技术发展日新月异,在3GPP Release10(Rel-10)和Re1-11中,提出了可以有效提升链路的质量和频谱效率,解决宏网络覆盖空洞的的分层异构无线网络的技术方案,通过在宏覆盖范围内部署低功率节点来满足室内或室外热点区域日益增长的业务量需求。在此基础上,Rel-12版本又进一步提出了小小区增强技术(small cell evolution,SCE),所以分层异构无线网络是解决未来高业务量的先进方案,具有重要的应用前景。低功率节点部署密度高、簇部署、业务量时变非均匀等是分层异构无线网络的的主要特性。大量低功率节点的部署不仅使得网络的干扰环境变得复杂,系统的能量消耗也在急剧增加。如何有效降低系统的能耗,同时保证系统的传输速率,提升网络的系统能效是分层异构无线网络所带来的新问题。本论文首先对分层异构无线网络进行了简要介绍,包括场景部署和相关技术,然后对分层异构无线网络的组网特性进行了分析和建模。考虑到高能耗是分层异构无线网络的重要挑战,本论文重点研究了不同场景下的组网能效性能及提高能效的接入及资源分配技术。论文的主要工作和创新包括：1、组网方法：针对室外分层异构覆盖场景,分别研究了同频和异频组网时的能效模型和能效性能,通过系统级仿真分析了低功率节点个数和发射功率等参数对能效的影响。比较了频谱效率和能量效率之间的关系,为后续的研究提供了性能评价基准。2、用户接入策略：针对同频组网场景,利用异构节点的密集部署特性和局部覆盖高容量传输特性,给出了基于能效的用户接入策略。异构用户可以选择的接入基站不仅仅和参考信号接收功率(reference signal received power, RSRP)有关,也和基站的能效消耗有关,在满足系统总体谱效的情况下,提出了优化能效的用户接入策略。3、资源分配策略。针对同频组网场景,利用异构节点的密集部署特性,主要针对低功率节点,采用动态协作方式,低功率节点按要求划分成不同的协作集,每一个协作集内的资源分配方式符合能效最大化目标,通过优化每个协作集的能效达到优化整个系统能效的目的。上面研究内容和改进方案通过搭建OPNET系统级仿真平台进行仿真评估,仿真结果表明所提的改进方法或者算法在满足系统谱效要求的情况下可以有效提升系统能效。