如今无线通信事业正飞跃式发展,蜂窝网络用户量的急剧增加使得无线数据业务需求也在与日俱增。然而作为一种无法再生、稀缺的公共资源,无线频谱资源变得愈发紧张,仅仅使用一种组网方式或接入技术构造无线网络已经远远无法满足用户的使用需求,因此未来的蜂窝网络架构将会是多种网络混合的密集部署形式。在宏小区中部署低功率节点能够有效增加网络容量、提升系统性能;作为短距离通信技术的一种,终端直通(Device-to-Device,D2D)技术具有降低时延、节约能耗、减小基站负载等优势,已经成为了现有通信的关键技术之一。同时,利用经济学方法解决无线通信系统问题已经成为近几年的研究热点,而拍卖作为经济学中的一个重要分支,因其具有良好的效率性和公平性,也引起了众多学者的关注。本硕士论文选取多层异构网络系统的资源分配问题为研究课题,针对由宏小区、Small Cell以及D2D通信构成的多层异构网络通信场景,结合拍卖理论的相关知识,提出了两个具有一定创新性的资源分配算法,以达到提升系统性能的目的。具体内容如下:1、针对多层异构网络通信系统的下行链路(Downlink,DL)传输场景,提出了一种基于拍卖机制的频谱资源分配算法,把拥有频谱资源的宏小区用户看作买方,Small Cell用户与D2D通信用户对所组成的用户集合看作被拍卖物品,宏基站作为拍卖管理者,构造出买方对用户集合的竞拍模型;并采用线性价格更新法,通过给宏小区用户分配适当的用户集合,从而在减小信号干扰的同时提高网络的整体性能增益。最后仿真证明该算法可以使系统的和速率有较大的提升,性能比随机分配算法优越,且接近最优的穷举法。2、针对多层异构网络通信系统的上行链路(Uplink,UL)传输场景,提出了一种联合功率控制的多层异构网络信道资源分配方案,引用Peukert定律来研究用户设备电池的可放电时间,结合用户发送速率,计算设备续航时间内的可发送数据量;将D2D用户作为买方,Macro-Small Cell网络的信道资源集合作为被拍卖物品建立拍卖模型,以用户电池寿命内的可发送数据量为指标衡量系统性能,并计算D2D用户在每一个信道上的最佳发射功率。最后仿真验证了本算法在合理分配信道资源的同时实现了功率控制,可以有效减小用户间干扰,降低系统功耗。