在过去的几十年中,移动通信系统应用大幅增长,无线蜂窝网络中的数据通信更是以指数速度增长。传统的蜂窝网络和无线技术正面临着前所未有的挑战,为了满足日益增长的数据流量需求。下一代无线蜂窝网络的目标是满足高数据传输速率、低延迟和高容量的要求。提高数据传输速率的关键是提高蜂窝网络的频谱利用率。在蜂窝网络中,多输入多输出(MIMO)技术可以显著提高系统的吞吐量和频谱利用率,且该技术已被下一代无线蜂窝网络采用。然而,MIMO技术在多小区环境应用时,其增益易受较强小区间干扰而减小。且由于正交频分多址(OFDMA)具有良好的扩展性和灵活性,下一代无线蜂窝网络采用OFDMAo使用OFDMA在理想情况下可以消除小区间干扰,但环境仍受有限小区间干扰的限制。除此以外,下一代无线蜂窝网络中的通用频率复用也会导致严重的小区间干扰。因此,下一代无线蜂窝网络的性能从根本上受限于小区间干扰,尤其影响在小区边缘的用户。综上,需要预先干扰缓解技术以提高下一代无线蜂窝网络的性能。多小区发送(Multi-cell transmission),也称为协调多点传输,已成为有发展前景的关键技术,可在下一代无线蜂窝网络有效地减轻小区间干扰,在提高小区边缘用户的吞吐量,频谱利用率和覆盖范围方面也有很大的潜力。然而,多小区发送在实际系统中实施方面仍面临着多种严峻挑战和关键技术问题。反馈开销、回程传输开销、系统复杂度、以及小区平均吞吐量和小区边缘用户吞吐量之间的协调是多小区发送中的关键问题。改善和优化多小区发送技术,以有效改善下一代无线蜂窝网络的小区间干扰抑制性能,成为研究重点。本文提出一种全新的、频谱利用率更高的多小区传输方案,可以以反馈和回程传输开销增量最小的条件下,有效地降低小区间干扰。已有成熟的技术显著地提高了小区边缘用户性能。此外,本文提出的解决方案的计算和系统的复杂性显著降低。在下一阶段,研究工作着重研究各种频谱利用率,低复杂度的方案,以进一步改进和优化系统性能,有效地降低小区间干扰,同时提高小区边缘性能以及平均小区性能。本文所提出的解决方案可以减少反馈和回程传输的开销,同时降低系统复杂度,并且显著提高了平均系统吞吐量,小区边缘用户吞吐量,平均频谱利用率以及小区边缘用户频谱利用率。除此之外,线性预编码技术用也进一步降低了统的计算复杂度。本文提出的解决方案对于系统性能的提高和系统复杂度提出了一个非常有效的权衡办法,同时系统有更好的公平性。在工作的最后阶段,对研究进行扩展,有效地减小多层异构网络部署的跨层干扰。本文提出了多种全新、频谱利用率多小区传输方案,有效地减小跨层的多层异构网络中的干扰。主要利用多小区发送,以减小反馈和回程传输开销以及系统复杂度的独特方式改善和优化异构网络的性能,并显著减少开销和系统的复杂性。这有效地减小了跨层干扰并且显著提高了小区边缘用户的性能。此外,通过提高频谱利用率,降低传输复杂性技术从而对系统性能进一步完善和优化,同时也提高了小区边缘性能以及平均小区多层异构网络的性能。本文提出的解决方案也减小了反馈和回程开销,以及系统复杂性。