随着移动通信技术的高速发展,面向高速率、低时延、大连接无线数据业务的第五代移动通信（The 5th Generation,5G）应运而生。然而,在信息速率快速提高、连接数量大幅上升的同时,通信设备的能量消耗也随之不断增加。因此,通信系统中的能效问题变得日益重要。鉴于此,本文分别从基站侧和终端侧两方面对高能效5G移动通信技术开展研究。在基站侧,本文通过设计基站波束成形方案,引入功率再利用机制,降低并利用干扰信号,提升通信系统的能量效率;在终端侧,通过设计合理的节能机制,在保证系统兼容性的同时,延长终端设备的电池寿命。首先,本文研究了5G异构小蜂窝网络（Small-Cell Networks,SCN）中的能效优化问题。异构小蜂窝网络是由宏基站和小基站构成的密集异构网络,旨在实现5G移动通信网络致密化。本文针对异构小蜂窝网络,提出了一种高能效波束成形设计方法,在保证宏蜂窝用户服务质量的前提下,对网络的整体能量效率进行了优化。仿真结果表明,相比现有波束成形方法,所提方法能够显著地提高网络的整体能效。然后,本文进一步在异构小蜂窝网络中引入信息能量同传机制（Simultaneous Wire-less Information and Power Transfer,SWIPT）,通过同时传输信息和功率到终端设备,并利用干扰信号功率为能量水平较低或难以自主充电的终端设备提供能源保障。本文提出了一种能效优先的异构小蜂窝网络信息能量同传方法,对用户信息能量占比和基站波束成形进行了联合优化。仿真表明,本文所提的信息能量同传方法相比现有方法,能够显著提升异构小蜂窝网络的能量效率。最后,本文研究了终端侧不连续接收机制（Discontinuous Reception,DRX）,该机制通过定期切换唤醒和睡眠两个状态来保证终端设备更长的睡眠时间,从而降低功耗。本文提出了一种适用于5G的增强型DRX机制,针对现有DRX机制中的唤醒状态监视策略、DRX周期时长设置和睡眠状态切换方式三个方面进行了改进。本文还进一步分析了增强型DRX机制中的功耗和时延性能,推导了平均时延和相对节能因子的解析表达式,揭示了时延与能耗的折衷关系。仿真结果表明,相比现有DRX机制,本文提出的增强型DRX机制能够在不影响用户体验的前提下显著节省终端设备的功耗,并且能通过调整相应参数,在降低时延和节省能耗之间进行权衡,从而提升了对终端设备实际通信需求的适配度。