随着无线通信技术的发展及其规模的不断扩大,海量的数据需求与有限的无线网络资源之间的矛盾日益增加。为缓解无线网络中资源紧缺的现状,分布式存储技术和D2D通信技术近年来获得了广泛的关注。分布式存储技术是指将数据分散的存储在不同的设备中,通过增加系统冗余来提升系统的可靠性。D2D通信技术则是允许设备间直接通信,而不用通过基站,可以大幅度提升网络资源利用率,降低传输成本。因此,结合分布式存储技术与D2D通信技术对缓解目前网络拥塞、资源紧缺等现状有重大意义。本文首先对课题的选题背景和意义进行了简要阐述,并对无线异构网络中相关技术在国内外的研究现状作了大量研究。在无线异构网络中,本文主要研究了分布式存储系统中基于物理域、内容域等多维资源优化分配问题,并利用图论、匹配理论、契约论等数学工具求解,实现低功耗、高效率的无线资源共享。具体地,分布式存储技术可以根据其不同存储方式分为:非编码缓存和编码缓存。本文首先研究基于非编码缓存的内容共享激励机制。鉴于用户自私性、移动性等特性,本文将基于道德风险的契约机制以激励用户参与内容预缓存和共享活动,并充分考虑到存储内容的差异性和通信范围有限性,联合多跳通信传输方式,实现了内容请求者的效用最大化。仿真结果表明了基于激励机制的混合多跳内容共享的可靠性和高效性。其次,考虑到非编码缓存系统中用户的存储空间有限性、缓存效率相对较低等因素,本文进一步提出了基于编码缓存的内容资源和频谱资源一多维资源优化分配方案。鉴于频谱、内容等多维资源的离散特性,本文依据图论等方法建模、分析问题,利用了 F-matching、Local Search等匹配算法对问题进行简化、求解,优化了内容、频谱、功率等多维资源分配,实现了系统能耗最小化。最后,理论分析和仿真结果表明了所提出方案可以在更低的能耗下,提供更好的用户服务体验。