调查显示50%的电话和70%的无线数据设备在未来会发生在室内环境。低传输功率和低成本的家庭基站是应对业务增长需求的可行手段。异构无线网络通过在宏蜂窝下部署家庭基站来提高系统容量和增强系统覆盖。另一方面,认知无线电技术被认为是提高频率效率的有利有段。它在不干扰主用户的前提下,允许认知用户伺机接入授权频段的频谱空洞。OFDM因为其资源调度灵活性被认为是实现认知无线电最理想的空中接口。基于OFDM的无线通信系统,动态资源分配可以有效地利用无线信道特征,最大限度地在给定的带宽下提升系统的容量。本论文研究了基于OFDM的异构无线网络和认知无线网络的资源分配问题。主要工作如下:1.构建了通用的系统模型描述基于OFDM无线网络中自适应资源分配问题。模型充分考虑系统的功率预算和带宽预算,同时也考虑了干扰因素和实际系统因素,使得研究的理论问题模型能够刻画无线网络的实际情况。2.针对密集异构蜂窝网络,研究最大化家庭基站用户的系统容量,同时减少层内干扰以及控制给宏蜂窝用户的干扰低于可忍受的阈值这一问题。我们将问题分成两个步骤求解:聚类问题和资源分配问题。在聚类问题中,提出了有效聚类算法降低层内干扰。资源分配问题中,我们提出的子信道分配算法满足所有家庭基站用户速率要求,快速功率分配算法可以以低复杂度实现最优的结果。3.论文研究了在基于信道不确定性异构蜂窝网络中的资源分配问题。因为不完美的信道状况信息,以概率的形式定义给宏蜂窝用户带来的干扰保持在可以忍受的阈值之下。考虑了小区的功率预算和带宽预算,提出了一个三步方案解决资源分配问题。第一步,联合考虑信道状况和干扰级别,有效的子信道分配算法给出子信道分配方案。第二步,通过贝恩斯坦近似使概率约束可解。最后,通过研究问题的结构提出了一个快速算法,有效地实现最优功率分配。相对目前现有的工作,我们的模型对于异构蜂窝网络更加实际。无论是密集异构蜂窝网络还是基于信道不确定性的异构蜂窝网络的资源分配问题,本文分别给出了快速且有效的算法,特别是其较已有算法更低有复杂度为实际系统设计提供了可行的思路。