随着移动互联网的发展,海量数据传输量与移动终端能耗问题对无线通信技术提出了更高的要求。移动数据接入带宽和终端在线时长已成为无线通信网络性能和移动用户满意度的主要衡量指标。干扰管理技术能够解决干扰受限的蜂窝网络中的同频干扰问题,提高移动数据传输速率;无线能量传输技术为能量受限的移动终端提供能量来源,提高了移动终端的在线能力。无线协作通信技术最初作为一种提升边缘用户传输速率的有效手段获得广泛关注。无线协作网络通过共享系统信息,协调利用空时频域传输资源和能量资源,能够提高数据传输速率与能量传输效率。在无线协作网络中,利用小区间基站协作进行联合调度和干扰管理,可以有效提高频谱利用率和系统吞吐量;利用协作无线能量传输技术为移动终端供电,可以保证移动终端在线时长的同时高效利用收集的新能源。论文主要针对无线蜂窝网络场景中的小区间协作干扰管理与小区间协作能量传输技术开展研究。论文选题来源于无线移动通信国家重点实验室（大唐无线移动创新中心）开放课题《分布式联合处理系统的信号处理及资源调度算法研究》,和北京市自然科学基金项目《面向小型基站协作的高能效异构蜂窝组网技术研究》。具体研究内容与成果如下:1.综述了无线协作网络中干扰管理和无线能量传输技术研究。首先概述了无线协作网络中的信息和能量传输系统;然后着力分析了无线协作网络中干扰管理以及无线能量传输技术面临的挑战和研究内容;最后,重点针对蜂窝网络中多小区协作（CoMP,Coordinated Multipoint）的干扰管理以及基于射频的无线能量（RF WET, Radio Frequency Wireless Energy Transfer）传输相关研究现状进行了综述,为本文后续研究确定方向并奠定基础。2.研究了 CoMP系统中实现干扰协调的小区间分簇算法。CoMP系统通过多个小区的协作发送控制系统内的干扰,然而考虑实现复杂度,小区间协作只能在少数几个邻近小区形成的小区簇内进行。小区分簇方案会决定簇内和簇间的干扰水平,从而影响小区间协作性能。本文分别提出了基于规则小区模型和不规则小区模型的两种分簇算法。基于规则小区模型的算法结合用户分布与干扰信道状态,通过预测相邻小区之间的协作增益,由基站自主选择协作对象并形成簇。基于不规则小区模型的分簇算法考虑在用户和小区随机分布的情况下,利用系统干扰关系建立二部图,在此基础上对图中节点根据利干扰协调的准则进行聚类分簇。仿真结果表明,所提两种算法均在保证系统公平性的同时,能够显著提高干扰受限的小区边缘用户的吞吐量。3.针对单小区无线能量传输,提出了低复杂度的高能效无线能量传输机制。在单小区无线能量传输通信系统中,下行能量和上行信息信号通常采用时域双工,发送能量信号采用的预编码应该与双工时间联合设计,而采用迭代搜索求解最优解的方法过于复杂。本文提出了一种保证数据传输QoS的高能效能量传输机制,给出了低复杂度的两步式求解方法。首先根据用户信道信息,建立能量信号发送功率下界关于双工时间的凸函数,求出最小化功率下界的时隙方案。然后在给定时隙下,利用半定松弛求解QoS约束下最小化发送功率的预编码向量。仿真结果表明,所提机制在避免迭代搜索的情况下,能够保证数据传输QOS,同时提供与最优解接近的能量效率。4.以上述无线能量传输机制为基础,进一步研究了小区间协作的能量传输技术。本文针对多个能够收集新能源的协作小区,提出了小区间共享电能,同时空中进行协作能量传输的机制。首先,本文提出了一种利用椭球近似法求解保证QoS的单小区能量预编码的方法。在此基础上,根据再生能量收集总量和能量预编码向量,确定小区间能量协作的准则:当新能源足以保证终端QoS需求时,多小区根据最大终端信息和速率的准则进行能量协作;当新能源不足时,根据最小化购电量的准则进行协作;最后针对两种准则都给出了最优解。仿真结果表明,提出的预编码算法具有良好的能量效率;利用该预编码方法进行无线能量传输,在新能源充足的情况下,所提协作机制能够提供更高的信息传输和速率;在新能源不足的情况下,该机制能够在保证QoS的同时降低购电总量。