人类即将迎来数字化社会的新浪潮,其主要特征是大数据和大智慧。大数据量对频谱资源需求严重,然而可用频谱资源匮乏,提高频谱效率最有效的方式是空间复用和频率复用。无定形小区由固定节点和移动低功率节点组成,提出的目的是为了改善传统蜂窝网的覆盖状况,应对业务量和服务质量需求的不断提升,迎合业务随用户行为潮汐变化特性。无定形小区能够同时改善局部容量并增强区域容量,灵活部署并管理低功率节点能够带来高能效。无定形小区扩展了无线通信网络中接入点的部署场景,为无线通信网络中新兴部署场景和业务类型提供了新视角,以动态的网络拓扑结构并结合多种增强技术为用户提供更有效的覆盖及更高的传输速率。无定形小区的引入为未来移动通信提供了新的发展机遇,但同时也面临着许多管理和维护方面的难题,借助自组织功能按需、自动的特性可促使未来移动通信网络向更加智能节能的方向演进,实现高效的网络管理和维护。无定形小区复杂的应用场景及动态特性给其自组织特性研究带来很大的挑战。首先,本论文对无定形小区的部署场景及节点特性做了详细描述,对无定形小区的关键技术包括回传链路设计、协作、信令设计和移动性管理等进行了综述,并针对无定形小区的自组织特性,对其中可能的几个研究进行了详细分析。由于在多用户、多小区环境下,干扰成为提高频谱效率的最大障碍,因此干扰管理技术已成为无线网络的瓶颈技术。本文以解决无定形小区中动态场景下的干扰作为重点开展研究。其次,本文研究了无定形小区中干扰管理技术。提出一种认知无线电协助的自组织管理模型。通过认知无线电方式检测无线资源上微弱的主基站信号,并将检测结果反馈给网络管理单元,进行节点参数的调整以降低网络中干扰。由于能量检测在低信噪比下存在限制条件,为保证检测结果的可靠性,特针对低信噪比下的检测性能进行了深入研究,推导并仿真验证优化的检测门限设置方法及协作算法。为避免无定形节点间深度干扰,提出一套可行的半静态频率复用干扰抑制机制。然后,本文研究了无定形小区的业务自适应特性。结合了减小层间干扰和绿色节能的思想,提出分层管理节点激活状态管理算法,在实现无定形小区业务自适应的同时,降低了网络能耗,提高网络能效。