随着无线通信的快速发展,5G已经逐渐应运到各个领域,多用户大规模多输入多输出(MIMO)技术将成为通信领域的一个热点研究方向。为了实现无线通信系统的可靠传输和能效最大化,多用户MIMO协同波束成形和大规模MIMO技术分别是对抗区间干扰和能效优化的关键技术。本文在保证服务质量的前提下,考虑了硬件设备对系统的能源损耗,研究了无线通信系统中的能效优化。本文主要工作如下:1.针对多用户区间干扰对无线通信质量的影响,利用多用户MIMO系统的协同波束成形技术来抑制区间干扰,对系统的下行链路进行最小发射功率优化设计。由于此目标函数存在非凸优化问题,首先通过逐步释放非凸约束,将原始的非凸优化问题转换成相对容易求解的等效问题,然后利用二阶锥规划方法(SOCP)对等效问题进行求解,最后分析了天线对发射功率的影响,通过仿真结果验证了所提议方案的鲁棒性。2.针对基站发送功率和硬件设备对系统能效的影响,本文基于一个贴近实际的电路功耗(CP)模型,分析了大规模MIMO系统能效最大化。首先考虑了传输链路、回程、编码和解码、信道估计和预编码的CP模型,研究了能量效率(EE)度量,并提出了能量效率与频谱效率(EE-SE)权衡的基本观点。其次研究了系统的EE与吞吐量权衡,并设计实现EE最大化。最后通过仿真结果表明,本文考虑的硬件设备CP模型对EE优化产生了一定的积极作用。