Small Cell是指由发射功率较低、覆盖范围较小的基站所形成的小小区,是未来移动通信系统的重要组成部分。在传统移动蜂窝网络中引入Small Cell可以优化网络覆盖,极大地提高系统容量,为用户提供更好的通信服务。但Small Cell的引入也不可避免地带来了一些新的问题,特别是用户间的通信干扰问题,对移动蜂窝网络的设计提出了新的挑战。为了获得用户满意的通信服务,需要研究新的技术方法来有效解决Small Cell带来的通信干扰问题。研究表明,高效合理的频谱资源分配是解决通信干扰问题的有效手段之一。本论文针对移动蜂窝网络中引入Small Cell所带来的通信干扰问题,提出三种Small Cell网络频谱资源分配算法,以减少系统中存在的通信干扰,提高网络的系统性能。首先,论文针对单宏小区内随机分布多个Small Cell的系统场景,对已有的一种基于分簇的频谱资源分配算法进行改进,提出一种基于分簇的频谱资源分配改进算法,目标是减小系统内Small Cell间的同层干扰以及Small Cell与Macro Cell间的跨层干扰,提高系统的吞吐量。该算法分为三个阶段:Small Cell分簇阶段、Small Cell优先级确定阶段以及资源分配阶段。在分簇阶段,根据所确定的分簇原则,将相邻的Small Cell划进同一个簇内,同时限定Small Cell簇的规模,避免存在规模太大的Small Cell簇占据过多的系统频谱资源;在Small Cell优先级确定阶段,根据所确定的原则,确定系统内所有Small Cell的优先级;在资源分配阶段,根据一定的分配原则,对系统内所有用户分配频谱资源。仿真结果表明,与已有的基于分簇的频谱资源分配算法相比较,所提出的频谱资源分配改进算法能够有效地提高系统吞吐量。然后,论文针对单宏小区内随机分布多个Small Cell的系统场景,提出一种基于两级分簇的Small Cell网络频谱资源分配算法,目标是减小系统内Small Cell间的同层干扰,提高系统的吞吐量。该算法分为三个阶段:Small Cell分簇阶段、用户分簇以及频谱资源分配阶段。在Small Cell分簇阶段,根据图着色思想对系统内所有Small Cell进行着色,然后将颜色相同的Small Cell组成相应的Small Cell簇;在用户分簇阶段,根据图论思想,将每个Small Cell簇内的SUE用户划分为一系列的SUE用户簇;在频谱资源分配阶段,对系统内的各用户簇进行频谱资源分配,同一个用户簇内的用户使用相同的频谱资源。仿真结果表明,与已有的一种基于分簇的频谱资源分配算法相比较,所提出的频谱资源分配算法能够有效地提高系统吞吐量。最后,论文针对单宏小区内随机分布多个Small Cell的系统场景,在所提出的基于两级分簇的频谱资源分配算法基础上,进一步考虑Small Cell与Macro Cell间的跨层干扰,提出一种改进的两级分簇频谱资源分配算法,以有效地提高系统的吞吐量。该算法分为三个阶段:Small Cell分簇阶段、用户分簇阶段以及频谱资源分配阶段。在Small Cell分簇阶段,根据图着色思想对系统内所有Small Cell进行着色,然后将颜色相同的Small Cell组成相应的Small Cell簇;在用户分簇阶段,根据系统采用的资源分配策略,建立相应的用户簇。若采用正交分配方式,则分别建立宏用户簇和Small Cell用户簇。若采用共享分配方式,则建立一系列的用户簇(包括宏小区用户和Small Cell用户);在频谱资源分配阶段,根据用户分簇结果,对各用户簇进行频谱资源分配。仿真结果表明,与论文所提出的基于分簇的频谱资源分配改进算法相比较,所提出的两级分簇频谱资源分配算法能够有效地提高系统吞吐量。