大规模MIMO系统通过在基站侧配置大规模天线阵列,利用丰富的空间自由度来提升系统容量和传输可靠性,可以显著改善系统能量效率和频谱效率,在第五代移动通信技术研究中备受关注。随着无线通信设备能耗的急剧增加和对环境问题的高度关注,绿色通信已成为共识,资源分配的重点已逐渐从追求频谱效率转移至获得更高的能量效率。在大规模MIMO-OFDMA系统中,基于用户关联和资源分配的能效优化策略已得到广泛研究。本文研究大规模MIMO-OFDMA系统中基于公平性的能效优化资源分配算法和大规模MIMO-OFDMA异构双层网络中基于公平性的用户关联算法。①研究大规模MIMO-OFDMA系统中基于公平性的能效资源分配算法,首先假设发射端已知完美的信道状态信息,基于ZF预编码推导系统容量下界。然后基于用户公平性建立能效优化模型,在满足每个用户最低传输速率要求下,联合优化带宽、功率和基站天线,最大化系统能效效用。为了降低求解全局最优解的运算复杂度,提出一种低复杂度的次优算法,将优化过程划分为两步:第一步以最大化能效效用为目标分配带宽;第二步以带宽分配为基础,分别采用Dinkelbach算法和次梯度算法进行外层迭代和内部迭代,联合调整基站端发射天线数和用户发射功率。最后对提出的次优算法就用户公平性和系统能效性能进行仿真分析,验证算法的有效性。②研究大规模MIMO-OFDMA异构双层网络中基于用户公平性的用户关联算法,以最大化系统能效效用为目标建立优化模型。由于该优化问题是NP难,提出一种基于一对多匹配博弈的用户关联算法,并证明该算法的收敛性和稳定性。通过仿真分析,对执行算法的性能进行仿真,验证其效率与公平均衡能力。