为了降低下一代无线网络中参数配置和管理的人工成本,进一步提高网络的操作和维护性能,无线网络应该具有内在的自组织特性：允许网络中的各个节点去侦查它们的环境,协作形成它们的拓扑结构并可以管理自己的运行参数以及适应周围环境的变化。为了推进无线网络自组织化的研究,下一代移动网络组织(Next Generation Mobile Networks:NGMN)发布了自组织网络(Self-Organizing Networks, SON)研究的白皮书,并认为在长期演进网络(Long Term Evolution:LTE)中,SON是降低成本和复杂度,以及提高网络性能的最有效手段。另外,第三代合作伙伴计(3rd Generation Partnership Project:3GPP)也发布了关于LTE网络自组织技术的构架。网络的自组织化过程总体可以分为三个组成部分：自配置过程,自优化过程以及自恢复过程,分别对应于网络中各节点的加入,参数优化以及错误恢复。由于自优化作为连接自配置和自恢复两个组成部分的中间纽带,是整个网络自组织化过程的核心,本文重点关注网络自组织化中的自优化问题。本文基于3GPP发布的自组织技术框架,针对LTE网络中的自优化问题,从网络的负载量出发,研究并分析了网络在不同的负载统计量下面对的三个主要自优化用例并提出相应的解决方案：中高等且大方差负载下的负载均衡自优化用例,中高等且小方差负载下的干扰协调自优化用例和低负载下的能耗节省自优化用例。其中负载均衡自优化用例,我们研究分析了如何根据现有的负载状态,各个基站或者用户自适应的调整用户和基站的接入关系,使得各个基站的负载区域均衡,从而获得更高的接入成功率和切换成功率；其中干扰协调自优化用例中,我们研究了在标准软频率复用(SFR)的方案中,如何根据用户业务的空间位置以及时间到达上的动态变化而自适应的调节功率因子以提高系统吞吐量,以及如何根据用户对于各个资源快的信道衰落不一致而自适应的分配资源块以降低资源块使用量和提高接入用户数；其中能耗节省自优化用例,我们研究分析了如何用最少的基站来满足现有系统的所有用户,并分析了基站开关来实现能耗节省的机制。对于负载均衡自优化用例,我们分别从基站的角度以及用户的角度出发分别进行了研究,并提出了不同的解决方案。从基站的角度出发,由于3GPP3定义了"EVENT A3"为切换触发条件,那么可以针对现在的系统负载状况调整每个基站的切换触发条件从而使得用户更容易从高负载的小区切换到低负载的小区,从而得到负载均衡。基于此,我们提出了一种自适应的小区互偏移量调整算法。从用户的角度出发,针对现在的系统负载状况,各个用户可以分布式的选择接入基站和切换基站从而得到负载均衡,从而实现自适应的接入区域和切换区域调整。基于此,我们提出了一种分布式的基于负载效用的自适应用户接入和切换算法,并分析了该算法的最优性,收敛性等。对于基于软频率复用的干扰协调自优化用例,我们提出了自适应的分布式迭代更新SFR功率因子的算法,在每个功率因子更新时隙,各个小区探测各个资源块上的干扰状况,然后针对现有的用户数目以及对应的各个资源块上的信道衰落情况,计算可以达到最大化系统吞吐量的功率因子,并根据上个时隙的功率因子各自独立的自适应调整当前时刻的功率因子,从而保证各个小区在最大化系统吞吐量的同时,分布式而又自适应的功率因子更新过程又是收敛的。与此同时,我们分析了在SFR框架下,对各个小区边缘频段进行动态分配可以得到的分集增益,并说明了随着网络规模的增大,该分集增益将逐渐降低,进而提出了应该着重研究各个小区内资源块和用户的分配,提出了最小化资源块使用量和最大化用户接入数的资源块分配数学模型,并采用图论中的最大独立集理论加以解决。对于基于基站开关的能耗节省自优化用例,我们研究分析了“如何根据网络现有的负载状态和业务请求,自适应的开启或者关闭基站?”这个问题。构建了最小能耗节省(MEC)的优化模型并证明了MEC问题是个NP-Hard问题,然后我们提出了两个具有多项式复杂度的算法从而满足自组织解决方案的“可扩展性”特点。与此同时,我们讨论了如何将这两个算法应用到网络中。本文的研究结果对LTE网络中自组织技术方案的设计有一定的指导意义。