在过去的几十年间,移动通信系统发展迅速,网络规模不断扩大,系统性能不断提升,提供的服务类型也越来越多样化。传统的移动通信系统只提供语音业务,而现在的移动通信系统提供的业务则非常多样化,包括数据、视频、在线游戏以及远程医疗等多媒体业务,另外还有机器类型通信(Machine Type Communication,MTC)业务如自动化驾驶、工厂自动化控制、传感器数据收集等。相应的,接入移动通信网络的终端也越来越多样化,从简单的手机到现在的智能手机、平板,以及各种各样的MTC终端。但是,移动通信系统在不断发展成熟的同时,也面临着诸多问题。首先,网络功能依赖于专有设备,功能多样化使得网络结构变得更加复杂,这就导致网络的灵活性不足;其次网络规模庞大,消耗能量增多,能效管理机制的缺乏导致网络能效低下;最后,用户需求的不断增加对系统容量提出了更高的要求,而业务类型的多样化则要求系统多业务资源管理更加灵活高效。本文将针对上述的几个问题,致力于提高网络的灵活性,并在此基础上提高网络的能效和谱效。首先,网络服务依赖于底层的专有设备,这会导致网络变得静态、难以升级和改变,产生网络僵化问题,我们设计了新颖的可以灵活配置的网络结构,借此对网络结构进行优化,并提高网络的灵活性和扩展性,改善网络僵化问题。其次,在设计的网络结构中,我们考虑了现有网络不能灵活适应环境变化的缺陷,设计了基于环境感知的动态基站调整策略,实现了射频拉远单元(Radio Remote Unit,RRU)基于环境变化简单变形,提高了网络能效。最后,我们考虑了现有网络多业务资源管理方面的不足,设计了基于无线虚拟化的多业务资源管理方案,实现了基带处理单元(Baseband Unit,BBU)的高效配置和调度,提高了网络能效。由于现有网络结构设计只是解决上述网络问题中的部分问题,本文设计了更加灵活的网络结构以期解决上述所有问题。我们在调研现有的技术以及相关工作的基础上,通过使用软件自定义网络(Software Defined Network,SDN)、云接入网(Cloud-Radio Access Network,C-RAN)、网络虚拟化(Network Virtualization,NV)等技术构成控制核心,加入环境感知模块以收集信息,考虑针对环境变化和多业务的挑战,将多个模块融合构成一个整体结构,即变形网络结构。整体结构由变形核、变形体、变形云构成,我们阐述了它们的功能以及它们之间的关系,以及变形网络的运行逻辑。同时,我们列举了一些简单的变形网络应用的例子,以期更好的表达出变形网络的思想。另外,我们分析了要实现变形网络部署仍需要解决的问题和挑战。针对现有能效管理工作场景简单、只针对业务变化、信息获取不精确、基站调整手段不全面等缺点,本文研究了基于环境感知的动态基站管理策略。我们在变形网络结构中,使用基于MIMO、C-RAN等多种技术的异构蜂窝网络场景,并从环境感知模块获取信息,在此系统模型下对问题建模。由于该问题是一个NP-hard问题,我们设计了启发式算法来获得次优解,算法中我们联合使用了基站休眠、天线开关以及功率控制等手段。仿真分析表明了本文设计的算法比两个基线算法拥有更好的性能,另外我们还分析了算法参数取值、基站休眠策略以及降雨对系统带来的影响。该策略实现了RRU基于环境变化变形,提高了网络的能效的灵活性。针对传统调度算法不适用于MTC,而虚拟化资源管理没有考虑多业务特性的情况,本文设计了基于虚拟化的多业务资源管理策略。我们基于变形网络,采用了以业务为中心的虚拟化模型,并且依据此模型设计了虚拟基站,在虚拟基站中将多业务资源管理问题解耦成虚拟网络间的资源分配和虚拟网络内的资源调度问题。虚拟网络间的资源分配问题被建模成一个NP-hard的优化问题,我们设计启发式算法求取次优解,而虚拟网络内的资源调度问题就是调度算法设计问题,我们为专门服务不同业务的虚拟网络设计了不同的调度算法。在仿真中,我们首先证明了这些调度算法的性能优势,其次,我们证明了该资源管理方案符合虚拟化的自定义、隔离、高资源利用率等特性。最后我们分析了设计的资源管理方案的整体性能,证明了该方案可以良好的解决多业务资源管理问题。该策略实现了BBU基于多业务变形,提高了网络的谱效的灵活性。