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资源分配是保证无线通信系统高效运行的核心,决定通信系统性能的高低和用户体验的优劣。现存绝大部分资源分配工作局限于对单小区场景的研究,对更复杂的多小区场景研究并不充分;同时,多数研究考虑4G网络中的正交频分复用(Orthogonal Frequency Division Multiplexing,OFDM)作为多载波调制方案,而OFDM易受载波频偏产生严重载波间干扰。未来网络可能的多载波方案包括滤波器组多载波(Filter Bank Multi-Carrier,FBMC)、通用滤波多载波(Universal Filtered Multi-Carrier,UFMC)、广义频分复用(Generalized Frequency Division Multiplexing,GFDM)等,目前尚缺乏考虑以上多载波调制的资源分配工作。本文针对5G网络密集型小区的覆盖特性,重点解决多小区多载波5G系统的资源分配问题。根据评估网络的三个性能指标:频谱效率、能量效率以及联合效率,本文研究内容与贡献如下:(1)针对多小区网络在有限频谱资源下容量最大化的问题,提出基于多元接入信道和非合作博弈的算法并评估不同调制方案频谱效率性能。在所提算法中,多元接入信道被用来消除目标函数和约束条件中的离散变量;随后,多小区功率配置问题被表述为非合作博弈模型,并且理论证明该模型能收敛到纳什均衡;最后,梯度投影法求解每个小区博弈策略。实验结果表明该算法快速收敛且能实现频谱效率的高效利用。(2)针对多小区减小功率消耗和提高容量产出的最大能效问题,提出基于交替优化和连续凸近似的资源分配算法并评估不同调制方案能量效率性能。所提算法利用最大化信干噪比的启发式载波分配方案去除离散变量;随后对分式结构等效变换;最后利用几何均值近似将非凸问题转换为一系列凸问题。实验结果表明所提算法收敛并且能取得更高的能量效率。(3)针对多小区联合效率为目标,为解决频谱和能量效率在不相容情况下统一优化的问题,提出一种折中度量框架并利用连续凸近似求解该框架下的优化问题。联合效率首先被表示成多目标优化的形式;其次将每个目标赋予指数权重因子,原问题被转换成单目标形式,并且理论证明该单目标的解具有独特性质;最后连续凸近似求解该单目标优化。仿真结果表明所提算法能有效求解多小区联合效率优化问题。以上所提算法可直接应用于多小区系统。不同调制方案在所提算法下的性能评估为5G甚至未来6G网络调制类型选取提供参考。