随着移动互联网的不断发展,用户通过移动通信网络接入到互联网的需求日益增加,出现了大量需要高质量服务的无线多媒体业务。这使得移动通信系统的数据流量呈现爆发式增长,需要无线网络提供有效的支持,给移动通信系统的发展带来了巨大的挑战。据统计,大约90%的移动数据业务发生在室内,为这些业务提供良好的室内覆盖显然非常重要。为了解决严重的室内覆盖问题,人们提出利用家庭基站来为室内或者小区域内用户提供高质量服务,改善网络容量。下一代的无线通信系统中引入家庭基站以后,改变了传统的网络结构,出现了宏基站/家庭基站分层网络。宏基站与家庭基站重叠覆盖,二者在应用场景、覆盖范围、网络容量、业务支持能力和发射功率等方面都存在较大差异,相互补充,共同为无线用户提供高质量服务。由于这种差异性,使得传统的无线资源管理技术不能直接应用于分层网络。无线资源管理是实现分层网络性能优化的关键。一方面,分层网络的重叠覆盖场景使得业务的切换更加复杂,尤其是在存在大量家庭基站的情况下,如何在提高用户体验的同时,减少频繁和不必要切换是分层网络切换算法研究的重点；另一方面,多样化的业务需求与有限的无线带宽资源之间存在矛盾,需要根据宏基站与家庭基站各自的技术特点,在保证一定服务质量的同时,针对不同业务进行接纳控制,提高无线资源的利用率。本文研究内容集中在分层网络无线资源管理中的切换和接纳控制技术,进行如下几个方面的研究：用户在部署有多个家庭基站的分层网络内运动,为了获得更高的传输速率,可能会在各小区之间进行频繁的切换,严重增加了网络的负载,切换决策需要在用户满意度与网络性能之间实现平衡。首先分析了场景中影响切换决策的几个因素,考虑了非实时性数据业务到达的突发性,然后将该场景的切换问题建模成马尔可夫决策过程模型,数据效用函数表示用户在候选网络中业务传输数据量,信令开销函数表示切换给网络带来的负载,选择切换到效用最大的目标网络。仿真结果表明了提出的切换方案与传方法相比有最大的效用。用户的数据业务在家庭基站内的网络连接时间受到该用户的移动性、业务数据量、业务到达以及可用带宽的共同影响,网络在进行接纳决策时无法获得完整信息。针对该问题,首先给出了路径和速度的用户运动模型,根据对用户历史位置信息的观测对用户进行移动预测；然后分析了四类突发的数据业务到达事件,这四类事件将对网络产生不同的信令开销;最后利用部分可观测的马尔可夫决策过程理论,给出观测空间以及观测函数。仿真结果证明了提出的接纳控制方案有效提高了家庭基站的资源利用率。分层网络中各小区存在各种切换业务以及新到达业务,针对现有的接纳控制方案中存在家庭基站资源利用率不高的问题,提出在传统接纳控制方案的基础上进行业务转移。当家庭基站中有空闲资源时,可以选择将连接到宏基站而处在家庭基站覆盖范围的业务切换到家庭基站。将上述问题用半马尔可夫决策过程理论建模,定义了网络的能量效用函数。仿真结果表明提出的能效优先的业务接纳和转移策略在获得最大效用的基础上,有效提高了家庭基站的资源利用率,降低了业务的阻塞率和掉话率。