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近年来,随着智能手机,笔记本和其它无线设备的日益普及,移动数据的需求量急剧增加。为了提高移动网络容量来满足数据需求,移动网络运营商使用了许多技术,但是这些技术提高了网络的资本和运营支出,增加了网络复杂性。另外,通过获取新的无线频谱资源来提高系统容量的方法也需要大量的前期投资。无线网络虚拟化(Wireless Network Virtualization,WNV)技术通过多个运营商共享频谱资源和基础设施,在提高资源利用率和系统吞吐量的同时,减少了网络的资本和运营支出,成为新一代无线网络的核心技术。本文研究了基于WNV的运营商间资源共享方法。为了实现网络虚拟化的集中控制,提出了一种基于软件定义网络(Soft Defined Network,SDN)的网络架构。整个网络架构分为两个逻辑平面:控制平面和数据平面,其中控制平面中的网络虚拟化组件负责计算并判断是否满足虚拟化的触发条件,控制平面中各个运营商的SDN控制器负责控制和执行虚拟化触发后的用户切换,数据平面由各种异构网络的基站组成只负责转发和收集数据。基于该网络架构,本文提出了两种场景下的基于基站虚拟化的运营商间资源共享算法:运营商间负载不均的场景,运营商间负载相似均为非重负载的场景。用户测量在本运营商小区和在其他运营商小区中的信号与干扰加噪声比(Signal to Interference plus Noise Ratio,SINR)并上报给控制平面,非重负载小区将空闲物理资源块(Physical Resource Block,PRB)数目上报给控制平面。控制平面中的虚拟化模块根据上报的数据计算并判断基站是否满足虚拟化触发条件,若满足则发送信号给各运营商的控制器和相应基站执行基站虚拟化,用户被切换到其他运营商建立的虚拟基站中。仿真表明,基于基站虚拟化的运营商间资源共享算法能够有效提高频谱资源利用率和系统吞吐量,同时运营商可通过设定不同基站虚拟化触发条件来实现系统吞吐量和虚拟化开销之间的权衡。本文还研究了多种业务场景下基于WNV的运营商间资源共享方法。本文提出了在没有虚拟化的场景下运营商针对自己的多种业务用户的PRB分配算法,先给有硬性服务质量要求(Hard Quality of Service,Hard QoS)用户分配PRB直至他们的效用全部为1,再用贪婪算法给有灵活服务质量要求(Soft Quality of Service,Soft QoS)和没有服务质量要求(Best Effort)的用户分配剩余的PRB。虚拟化场景下,移动网络运营商将频谱资源集中到一个物理基站上相互共享,并将运营商间频谱共享问题建模为网络效用最大化问题,提出了相应的频谱分配算法,先给在没有虚拟化的场景下效用不为0的用户分配PRB直至他们的效用大于等于未使用虚拟化时的效用,然后再利用没有虚拟化的场景下的频谱分配方法给用户分配剩余PRB。仿真表明,本文提出的多种业务场景下基于WNV的运营商间资源共享算法,能够显著提高系统总效用和以及系统吞吐量,同时还保证了运营商间系统增益的公平性。