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近年来,为有效解决传统蜂窝网络在网络覆盖和通信容量等方面面临的困境,异构蜂窝网络技术应运而生。在异构蜂窝网络中,宏蜂窝与小蜂窝之间采用异频组网方式的情况下可有效避免跨层干扰,而采用同频组网方式可能会导致跨层和同层干扰问题,从而制约网络性能的提升。同时,异构蜂窝网络中小蜂窝基站的密集部署也导致部署成本和运营成本增加、能耗巨大、温室气体排放量增大等问题。因此,设计高效的资源分配机制来减少干扰,提高频谱效率、能量效率和成本效率成为异构蜂窝网络中的重要研究课题。功率控制是抑制干扰、实现节能的有效技术手段,而博弈论是研究分布式资源分配问题的有效工具。因此本文首先以减少干扰、提升频谱效率与能量效率为目标,研究基于博弈论的异构蜂窝功率控制问题;进而以频谱效率、能量效率和成本效率的联合优化为目标,研究基于博弈论和遗传算法的多目标优化问题。论文的主要研究工作包括以下三个方面:1、在宏蜂窝与小蜂窝采取异频组网机制的异构蜂窝网络中,针对小蜂窝网络中小区边缘用户容易受到相邻小区干扰问题及减少系统的能量消耗问题,提出了一种针对小蜂窝网络用户上行链路的分布式功率控制方法。将网络场景建模为一个合作博弈模型,设计了一种基于距离加权并考虑能量效率的效用函数,并以此为基础提出了合作博弈功率控制算法,仿真结果表明所提出的算法具有较快的收敛速度,能够在确保所有用户SINR的同时降低用户的发射功率,从而减小了干扰并提升了能量效率。2、在宏蜂窝与小蜂窝采取同频组网机制的异构蜂窝网络中,为解决宏蜂窝与小蜂窝之间的跨层干扰问题并提升资源利用效率,提出了一种联合功率控制和信道分配策略。将场景建模为一个斯坦克尔伯格(Stackelberg)博弈模型,其中宏基站和每个小基站都独立做出决策以获得最大效用,为宏基站以及各小基站设计了相应算法,实现了最优策略并达到了 Stackelberg均衡,仿真结果表明所提出的功率控制与信道分配策略具有较好的收敛速度并提升了网络性能。3、异构蜂窝网络中大量活跃的小蜂窝意味着更高的能耗以及运营成本,因而提高系统能量和成本效益得到了越来越多的重视。在宏蜂窝与小蜂窝采取同频组网机制的异构蜂窝网络中,为解决频谱效率、能量效率和成本效率的联合优化问题,构建了基于合作博弈的多效能指标网络效用最大化问题模型,并采用多目标遗传算法对目标函数进行优化求解,仿真结果表明提出的网络资源分配方案可以优化网络的三维效率。