近年来,随着用户对无线通信业务需求的不断增加,无线通信网络中的资源(带宽,频率,功率,时隙等)越来越紧张,因而越来越宝贵,如何有效地分配无线网络中的资源是一个长期的开放性问题。价格理论通过价格解决市场上企业之间的选择、竞争与合作,是一种有效分配市场资源的工具,已被应用到无线网络的资源分配上。本文利用价格理论的基本思想,研究了协作AF蜂窝小区上行链路的资源联合分配问题、基于DF协议的协作OFDM系统的资源联合分配问题和自私多径多跳网络的资源联合分配问题。此外,还研究了蜂窝小区中D2D通信的资源分配问题。本文主要研究内容如下:首先,研究了基于能量价格的协作AF蜂窝小区上行链路的资源联合分配问题。以蜂窝小区的中继和功率作为共享资源,利用价格理论对节点设定能量价格,提出蜂窝小区上行链路的协作模型及一种中继选择与功率分配方案。首先,给出了基于AF协议的多节点协作蜂窝小区的协作模型以及节点能量价格的定义;然后,归纳出系统最优化问题,使总的能量代价最小;最后,提出基于贪婪算法的联合资源分配算法,包括基于贪婪算法的中继选择算法和给定源和中继对的最优功率分配算法两个部分,基于贪婪算法的中继选择算法是针对多个源节点和多个中继节点的场景,分别为每个源节点选择总能量代价最小的中继节点,而对于某个源和中继对,采用图论的方法进行最优功率分配,使二者的总能量代价最小,此外还对分配方案的复杂性进行了分析。仿真结果表明,与其它的资源联合分配方案相比,基于贪婪算法资源分配求解算法不仅能够均衡节点之间的能量消耗,延长网络寿命,而且还能发送更多的数据。接着,研究了基于寿命最大化的协作OFDM系统中资源联合分配问题,探讨如何在源节点和中继节点之间进行功率分配、子载波配对和中继选择。以协作OFDM系统的中继、功率和子载波作为共享资源,利用价格理论对节点设定能量价格,提出了基于DF协议的协作OFDM系统的中继选择、子载波配对与功率分配方案。首先,给出了基于寿命最大化的协作OFDM系统模型。然后,归纳出系统最优化问题,使总的能量代价最小。接下来,对模型求解分别在和功率限制及单独功率限制两种条件下进行。针对和功率限制条件,提出两种求解方法,一是采用对偶方式求出系统的最优解表达式,并用次梯度的方式搜索出最优对偶点;二是提出一种实用的次优资源分配算法,先采用图论的方法求出给定子载波对的最优功率分配,然后用基于贪婪算法的资源分配算法进行子载波配对和中继选择。针对单独功率限制条件,提出两种求解方法,一是采用对偶方式求出系统的最优解表达式,并用次梯度的方式搜索出最优对偶点;二是提出一种实用的次优资源分配算法,先采用图论的方法求出给定子载波对的最优功率分配,然后用基于修正Hungarian算法的资源分配算法进行子载波配对和中继选择。对两种限制条件的资源分配算法既考虑了所有节点当前的能量消耗,又考虑了它们的剩余能量。仿真分析表明,提出的两个资源联合分配算法不仅能够均衡节点之间的能量消耗,延长系统寿命,而且还能发送更多的数据。然后,利用拍卖理论研究了自私多径多跳网络中如何通过路由和带宽等资源的联合分配激励中间节点参与转发协作的问题。首先,将自私多径多跳网络的带宽和路由分配问题建模为拍卖博弈模型,并进行了机制设计;然后,使用凸优化理论给出了最优解求解方法;接着,针对线性代价函数和单调非线性函数,分别提出了基于最小代价路径的带宽与路由分配算法和基于混合注水的带宽与路由分配算法。通过理论分析表明,两种算法都是系统模型的最优解。仿真结果表明:两种算法都能够有效地激励中间节点参与协作,并且基于混合注水的带宽与路由分配算法的运算效率比注水算法高1倍。最后,借鉴前面几章涉及到的最优化问题求解的分解思想,图论思想和Hungarian算法,研究了蜂窝小区下D2D通信中的资源联合分配问题。首先,给出了蜂窝小区中D2D通信的系统模型,系统的目标是在满足蜂窝用户和D2D用户的信噪比要求下降低蜂窝小区的总干扰;然后,提出了基于修正Hunga r ian算法的联合用户配对和功率控制算法对问题进行求解,该方案分为两个部分:一是给定D2D用户和蜂窝用户对的最优功率分配算法,二是基于修正Hunga r ian算法的D2D用户和蜂窝用户配对算法。仿真表明,本章提出的联合用户配对和功率控制算法能够进一步降低蜂窝小区的总干扰,还能增加允许的连接数。