在进入移动互联网的今天，移动客户端的数据流量急剧增长。为满足人们对通信速度以及通信稳定性的双重要求，具有低发射功率、小覆盖范围、可灵活适应各种适用场景，并且具有低运营成本、部署便利、体积小等特点的微型基站被广泛部署。另外，随着人们对高质量生活的追求提高，人们对移动通信的需求也逐渐多元化，越来越多的不同类型的无线通信节点被配置到通信网络中，由此而形成了一个复杂而密集的异构通信网络环境。在未来很长一段时间内，由传统宏蜂窝网络与新兴自组织网络并存而形成的层叠式复杂异构网络形式将会成为长期存在的主流网络架构形式。而频谱资源作为一种珍贵的自然资源，在日渐爆炸式增长的多元化通信业务需求面前会显得愈加珍惜。因此如何对珍惜的频谱资源进行合理化管理将会成为新一代通信技术研究中亟待解决的问题。　　在异构网络频谱资源管理问题的研究中，频谱资源使用效率和用户通信质量保障是一对同时存在，相互制约并且此消彼长的问题。如何高效、稳定地利用有限的频段资源为用户提供可靠的通信服务，是一个非常具有研究意义的问题。再者，由于未来无线通信网络中用户节点数量会达到一个很庞大的量级，图论(Graph Theory,GT)模型在简化处理复杂问题方面有着先天的优势，通过简单的映射关系将复杂的网络资源管理问题转化为图的MAX-K CUT问题进行有效解决。因此本文在图论模型下就小区间频谱资源管理和小区内频谱资源管理两个层次三种场景的如下三个问题进行研究:　　1)在小区间频谱管理的问题研究中，频谱资源的使用效率和同频干扰抑制问题是一对共存且相互制约的问题，如何均衡小区边缘用户的通信质量保障和实现频谱资源使用效率最大化是一个亟待解决的问题。本文针对传统小区间频段资源管理方案中频谱资源使用效率与小区边缘用户通信质量保障不可兼得的问题，提出一种基于图论的全频率复用(Universal Frequency Reuse，UFR)的频率资源复用方案，在实现最大化频段资源使用效率的同时，解决了传统功率复用方案中由于频段资源硬划分带来的频段资源浪费和由于用户分布不均匀带来的同频干扰问题，极大地提高了小区边缘用户的通信质量。文中将频段资源按照最小分配带宽为单位进行划分，将整个小区按照三分式划分，每个小区扇区中对全频段的频谱资源按照一定规则进行调度，实现频段资源的最大效率利用，有效解决了传统分数频率复用(Fractional Frequency Reuse，FFR)方案中频段资源浪费和软频率复用(Soft Frequency Reuse，SFR)方案中由于用户分布密度不均匀造成的相邻小区边缘用户通信质量极度下降问题。并提出了相应的频谱调度算法，在系统级的仿真中验证了本频段资源管理方案的优越性。　　2)在传统异构网络小区内的频谱管理问题研究中，频段资源使用效率和单个用户最低通信保障是一对相互制约的问题，如何在保证每个用户最低通信保障的前提下最大化频段资源的使用效率是一个亟待解决的问题。本文针对传统频谱调度方案中由于同频用户干扰预估不精确造成的用户最低通信保障与频段资源使用效率不可兼得的问题，提出一种同频用户干扰预估模型，进行子信道调度结果的先验性预估，并为每个用户在初期频段调度过程中设定相应的最低通信保障阈值，实现每个用户的最低通信保障。并且在实际子信道调度进程中通过所提出的干扰预估模型对处于通信网络中的用户进行多用户多频段干扰水平预估，实时对调度过程进行调整，进而实现在保障用户最低通信信干噪比(Signal to Interference and Noise Rate，SINR)的基础上，网络频段资源的最大化利用。在此基础上提出了三种基于图论分簇模型的变形算法，以实现不同网络需求中的通信服务保障。系统级的仿真实验验证了频谱调度方案可实现最大化频段资源使用效率的同时保障每个用户的最低通信SINR保障。　　3)随着通信网络配置自主化程度提高，传统异构网络逐步向超密集网络发展。在未来超密集网络中，如何快速地实现频谱资源分配并稳定地保障每个用户的通信服务需求是本文的研究重点。针对超密集网络，用户密集程度高，网络环境动态变化剧烈的特点，本文在提出一种全新的网络干扰状态地图处理思路的基础上，将网络的干扰环境根据网络的实时状态绘制相应的干扰地图，并对不同频段资源调度时隙的干扰地图进行匹配，针对不同类型的用户进行相应处理，动态决策历史调度方案的继承模式，最终形成一种基于图论模型的低计算复杂度，低用户频段切换率的频谱资源调度算法。系统级的仿真实验验证了本频谱调度算法可在超密集动态网络中实现频段资源的快速稳定地调度。