随着无线通信技术的发展,系统对带宽的需求日益旺盛。为了满足用户的需求,ITU(International Telecommunication Union,国际电信联盟)提出了载波聚合等关键技术来扩充带宽,但是这一应用使得资源分配变得复杂,本文重点研究LTE-A(Long Term Evolution Advanced)系统中载波聚合下的资源分配优化问题。针对窄带用户的资源分配,若以系统吞吐量为优化目标,可以得到最优的系统吞吐量,但是用户之间存在严重的不公平性;而若以用户公平性为优化目标,会因为信道质量差的用户占用大量资源而导致吞吐量下降。本文设计了一种基于统一效用函数的交叉熵资源分配算法,该算法根据用户的需求对资源进行分配,平衡了吞吐量和公平性两大指标,从而得到最大的用户满意度。另外,针对窄带用户和宽带用户共存时的资源分配问题,本文研究了BF(Brute Force)算法和MSU(Maximum System Utility)算法。BF算法通过组合所有的资源分配方式,对比分析性能来获取解决方案,所以求得的方法是最优的,但是它的时间复杂度和系统开销很大;MSU算法使用效用函数达到最大的用户满意度,在用户公平性前提下尽可能最大化系统的吞吐量,但是其计算时间较大。本文设计了一种改进型的基于交叉熵的资源分配方案,在保证性能与BF算法和MSU算法非常接近的前提下,有效缩短了计算时间。并且仿真结果也验证了该算法的有效性和优越性。