随着用户数量和移动数据流量的快速增长,蜂窝网络逐渐演变为异构蜂窝网络。基于随机几何的泊松点过程模型(Poisson Point Process,PPP)不仅很好地描述网络拓扑的随机性,并且便于理论分析。采用泊松点过程建模的基站,其分布是完全随机且独立的,然而实际基站部署并不是完全随机或完全独立的,不同基站的分布往往存在相关性。因此,非泊松点过程模型对于蜂窝网络的精确建模具有重大意义。本文利用非泊松点过程对异构蜂窝网络进行建模,并对网络性能进行分析和优化,其主要有以下两个研究要点:1、基于非泊松点过程的异构蜂窝网络覆盖性能分析。由于非泊松点过程的统计特性难以获得,基于非泊松点过程的网络性能分析在理论上难以实现。本文借助于PPP的理论可分析性,以PPP为基线,利用每层泊松近似方法分析多层异构蜂窝网络的性能。针对层内排斥性的情况,即同层基站之间要保留一定的距离以防止相互干扰,使用泊松硬核过程(Poisson Hard-core Processes,PHCP)对异构蜂窝网络建模。仿真结果表明,基于每层泊松近似方法所产生的近似覆盖率为实际覆盖率的渐近下边界,并且PHCP网络在覆盖性能上优于PPP网络,更适应于建模具有层内互斥性的实际基站部署。而针对层间排斥性的情况,即在宏基站附近避免部署微基站以防止微基站收到宏基站的过度干扰,使用泊松洞过程(Poisson Hole Process,PHP)对异构蜂窝网络建模。由于基于每层泊松近似方法的理论分析无法保证宏基站位于洞的中心位置,从而无法减少宏基站的干扰,因此,其产生的近似覆盖率为实际覆盖率的渐近下边界。2、基于功耗和能效的两层异构蜂窝网络的微基站部署优化策略。随着基站数量的增加,能量消耗成为不可忽视的问题。考虑宏基站层内互斥的情况,本文使用PHCP和PPP分别对宏基站和微基站进行建模。针对用户密度较低的情况,使用基于功耗的微基站部署优化策略,问题被描述为系统满足某一覆盖率性能的功率消耗最小化问题。为了最小化功耗,本文使用一维优化算法对微基站的密度进行优化,并求得最优的微基站密度。针对用户密度较大的情况,使用基于能效的微基站部署优化策略,该种情况下能效度量准则为总的吞吐量与总的功率消耗之比。为了最大化能效,利用一维优化算法对微基站的密度进行优化,并求最优的微基站密度。最后通过仿真验证理论分析的正确性。