非正交多址接入(Non-orthogonal multiple access,NOMA)作为第五代移动通信系统的核心无线接入技术,其与多输入多输出技术(Multiple-input Multiple-output,MIMO)结合的相关研究,近年来已成为学者们研究的热点。考虑多小区NOMA MIMO场景的下行功率分配方式所带来的干扰问题,一种高效的干扰管理方案——拓扑干扰管理(Topological interference management,TIM)被引入多小区NOMA MIMO场景以对齐干扰。本文主要研究基于拓扑干扰管理技术的多小区NOMA MIMO下行传输系统,针对小区间干扰链路在通信期间是否交替变化,进而分成如下两类具体问题进行研究:(1)本文提出基于无完美全局发射端信道状态信息(Channel state information at transmitters,CSIT)的IA-TIM方案。通过考虑小区间干扰链路在通信期间为固定拓扑情况,IA-TIM方案旨在消除任意数量多小区下行NOMA MIMO系统中的小区间干扰、小区内簇间干扰以及小区内簇内干扰,以保障用户通信质量的同时提升系统吞吐量。与已有的基于无完美全局CSIT信息的NOMA MIMO算法相比,IA-TIM方案在不需要增加天线数和额外系统开销的前提下,可以服务最大用户数的同时实现最高的单小区系统吞吐量。(2)本文研究了基于小区间交替拓扑链接的两小区和三小区NOMA MIMO下行系统可达的自由度(Degrees of freedom,DoF)外界。通过考虑小区间干扰链路在通信期间是动态交替链接情况,以及进一步分析小区间干扰链路可能发生的所有拓扑结构和存在概率,根据费洛不等式(Fano’s inequality)分析多小区网络理论可实现的最大自由度外界。且为进一步证实所得理论DoF外界的可行性和收敛性,提出了基于状态间联合编码的具体传输方案。