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正交频分多址(OFDMA, Orthogonal Frequency Division Multiple Access)接入技术是3GPP LTE及其后续标准的关键技术之一,其利用子载波的正交性有效抑制了小区内的干扰。然而由于小区间同频复用,带来严重的小区间干扰。为了解决该问题,3GPP LTE采用了小区间干扰协调策略。其中,频率复用属于干扰协调的一种方法。本论文基于未来移动通信系统的发展方向和需求,重点关注频率复用技术,调研现有的频率复用方案,从理论研究出发,以容量与能效分析的角度,重点研究频率复用技术的优化方案以及性能分析。论文的主要工作内容及结论如下：首先,针对部分频率复用的小区复用半径划分问题,基于系统下行容量最大化,在考虑小区内每个用户的QoS保证下,把目标函数转变为一个凸函数,并得到复用半径最优值的低次可解方程。数值仿真分析结果验证了该计算方法的准确性,同时该方法适用于通用的频率复用方案,包括软分数频率复用等。其次,随着高速无线通信业务量爆炸性的发展,无线设备包括基站端的能量消耗越来越高。移动通信的能耗问题引起了学术界越来越高的关注。因此,如何在保证用户的服务质量下,得到在以能效最优为目标的频率复用的最优方案,是针对高能效无线通信网络提出的新问题。为此,本章从能效角度出发,基于Dinkelbach理论和KKT条件分析能效最优的部分频率复用及软频率复用的优化方案,同时提出功率控制算法,最后给出最优复用划分值。软分数频率复用方案是一种小区间干扰协调策略,相对于部分频率复用和软频率复用的小区复用系数更接近于1。本文研究分析了基于模糊集合的数学模型推导出的软分数频率复用方案。同时对相关方案的平均吞吐量、小区频谱效率和功率效率进行评估。评估结果分析表明在小区复用度为1.35时,功率效率达到最优,比频率复用为3的小区系统提高了57%。