面对新的移动互联网应用在数据速率、网络容量以及能效等方面日益增长的需求,现有无线网络架构中的技术已不足以应对以上挑战。基于云无线接入网架构的集中化网络部署能够降低操作成本,具有显著提升系统架构、移动性、覆盖能力以及能效等的潜力,但同时也受到前传容量和发射功率等条件的限制。此外,现有常用的物理频段过于拥挤,无法满足高质量无线通信的要求,因此人们将目光转向仍有大量空闲范围的毫米波频段(30GHz-300 GHz)。本论文针对云无线接入网架构中的多天线传输技术,研究了云无线接入网(C-RAN)中的鲁棒预编码优化、分布式预编码优化以及在C-RAN与毫米波相结合的系统中联合远端射频头(RRH)选择和数模混合预编码的优化,主要工作总结如下:1、根据集中化部署的特点,研究了C-RAN中数据共享和压缩策略两种预编码实现方式及典型的组播预编码问题。BBU与RRH间繁忙的信息交换及前传链路的容量限制令信道估计误差、分布式预编码及RRH的选择成为设计C-RAN预编码时需要考虑的问题。2、针对多组多播C-RAN下行链路中存在信道估计误差的问题,研究了最大化每个组播组中最小用户速率之和的优化问题。通过半定松弛(SDR)、连续凸近似以及S-引理的方法将原优化问题转化为可解的凸问题后,针对此优化问题提出了一种鲁棒优化算法。仿真分析表明,所提算法的和速率性能相较传统非鲁棒性设计有很大提升。3、研究了协作无线接入点之间不存在信号交换时缓存使能无线接入网架构中的完全分布式预编码算法。首先,针对超密集RAN中各无线接入点之间不存在直接链路的架构,构建了用户加权和速率最大化(WSRMax)的优化问题。其次,通过定义虚拟的WSRMax问题独立设计每个无线接入点的预编码。仿真分析表明,所提完全分布式算法的平均可达和速率性能与集中式的优化算法性能接近。4、研究了毫米波C-RAN架构中联合RRH调度和数模混合预编码的优化问题。所构建的问题包含相互耦合的优化变量及非凸的约束条件,对此提出了一种分层迭代算法。首先,进行内层数字预编码与量化噪声的联合优化以及模拟预编码的优化。接着进行外层的数模混合预编码迭代优化。仿真分析表明,所提数模混合预编码算法能够快速收敛,且在系统的和速率与总功耗之间取得了平衡,达到了最大化系统能效的目的。