随着通信技术提高，物联网将成为未来的趋势，蜂窝网络中终端的接入数量也呈爆发式增长，传统蜂窝网技术早已无法满足现有需求，各种技术被提出用于解决网络容量和通信速率等问题，可以提高系统容量的异构蜂窝网络和可以提高频谱效率的非正交多址技术(Non-Orthogonal Multiple Access, NOMA)便在此时吸引了大量关注。异构蜂窝网技术通过部署多层密度不同的基站来提高整个网络的负载能力。而非正交多址技术中，发射机在功率域或编码域对信号进行叠加使得用户共享频段，接收机则利用串行干扰消除技术对信号解码。因此，非正交多址技术在异构蜂窝网络中的应用成为了研究热点，并已经取得许多研究成果。
　　本文旨在研究不同分布下双层异构蜂窝网络中非正交多址技术的应用模式与网络性能。根据平均最大接收功率接入策略，用户将根据信号接收功率选择接入的基站，同时，以不同方式接入到相同基站的用户将组成NOMA组。此外，本文根据异构网络中微基站的部署情况分成均匀分布和非均匀分布两种场景。在均匀分布模型中，为解决边缘用户信号质量问题，模型中将引入协作多点策略，边缘用户可同时接收来自宏基站和微基站的服务，然后使用NOMA技术对接入相同基站的用户分组，最后得到不同用户的性能。在非均匀分布模型中，同样根据基站分布和用户接入方式的差异对用户进行NOMA分组，以提高用户的信号质量。
　　本文使用随机几何推导了两种不同模型中用户端网络性能和系统能量效率的表达式，分析不同参数对可达速率等指标的影响，并利用仿真模拟实际场景进行验证，然后与相同场景下使用正交多址技术的性能结果对比。同时，文章也将所提出的用户分组方案和其他用户分组方案进行比较，验证本文策略的优劣性。最后，文章将两种不同场景的可达速率和能量效率进行比对，综合分析不同场景下网络性能的差别。