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随着智能移动设备的爆炸式增长和物联网的崛起,当前的无线通信网络已难以负荷急剧增长的业务需求,因此5G首要任务就是提升系统容量。在5G关键技术中,超密集小小区网络和多天线技术被认为是最具前景的解决方案。超密集小小区网络通过部署数量众多的同频微型基站达到提升频谱复用率的目的,从而实现几十倍的系统扩容;而多天线技术则通过分集与复用来提升系统容量。为了探究这两项技术结合所带来的性能增益,本文研究了使用休眠模式的超密集小小区网络中,基站密度、用户密度以及基站天线数对无线通信网络性能的影响。首先,本文提出了更贴近实际场景的区分视距/非视距传播的路径损耗模型,采用最大比传输/最大比合并(MRT/MRC,Maximum-Ratio Transmission/Maximum-Ratio Combining)的波束赋形方案,基于随机几何理论、概率论推导了覆盖率、区域频谱效率(ASE,Area Spectral Efficiency)和区域能量效率(AEE,Area Energy Efficiency)的表达式,然后通过仿真研究了基站密度、用户密度、基站天线数以及休眠模式对以上三大性能指标的影响。仿真结果证实了理论推导的正确性,同时观察到增加基站密度最初会对覆盖率有较大的提升作用,但随着基站数增多,视距传播下的干扰也越大,此时采用休眠模式对视距传播带来的干扰有削弱作用,覆盖率会先下降后上升,增加天线数对于基站密度较小的区域的覆盖率更明显,最多可达37.8%;采用休眠机制的ASE比不采用的低,但是对于AEE却有明显的改善效果,最多可提高0.4bps/J/Hz/km~2;增加天线数对于提升ASE效果一般,远不如增加基站密度明显,天线数过多时会对AEE有明显的削弱作用;当基站密度为用户密度的1/10左右时,此时覆盖率、AEE都较高,但是ASE较低。以上现象对超密集小小区网络实际部署可提供一定的设计参考。超密集小小区网络和多天线技术虽然能带来诸多性能增益,但是也存在自身缺陷,比如能源消耗问题。随着基站和天线数越来越多,能源消耗极大增加,在资源日益缺乏的今天,节能减排,降低能耗成为了实现可持续发展的重要途径,因此我们必须关注AEE问题。但同时,频谱资源的稀缺性也决定了我们在关注AEE时同样不能忽略ASE,因此AEE和ASE存在一个折衷。本文以基站密度和基站天线数为优化变量,研究了在休眠模式下给定ASE时,AEE的最大化问题,采用一阶优化条件、二阶优化条件以及迭代的优化算法,仿真结果证实,该算法收敛速度快,在实现了AEE最大化的同时也能实现ASE的优化,即实现了ASE和AEE的联合优化设计。