LTE-Advanced(LTE-A)系统，通过持续演进为用户提供更快速、更便捷的移动网络服务。在未来的移动网络中，除了数量庞大的用户设备将要接入蜂窝网络以外，不断增长的服务也需要在传输时区别对待以达到其要求的服务质量。然而，在系统资源有限的情况下，当前网络的传输能力仍然远远落后于市场需求。因此LTE-A系统采用了一些创新性的解决方案提升网络的性能，例如异构蜂窝网络技术、无线回程技术、D2D(device to device)技术等。然而，这些新技术的引入使网络结构发生了变化并带来了新的问题，例如资源块分配不合理造成的用户服务质量下降、单个小区内信道复用造成的干扰问题、D2D技术的引入引发的频谱划分问题、异构网络中由于基站发射功率不同造成的负载均衡问题等。现有的资源分配算法已经不适用于LTE-A系统。如果不能很好地解决这些问题，网络的传输性能将会受到影响。因此，智能的资源管理技术作为一种有效提升网络传输性能的方法被广大学者深入研究。
　　本文主要研究LTE-A系统中的资源管理技术，目的是通过合理的资源分配优化网络传输性能。研究的主要内容有：干扰控制、调度算法、负载均衡、吞吐量优化、服务质量控制、频谱划分算法、接入控制算法。根据研究对象从局部到整体顺序，主要工作归纳如下。
　　第一，研究了空中接口MAC层的调度问题，目的是将系统中的资源块合理地分配给系统中的每项服务并保证其QoS(quality-of-service)。当前的资源分配算法主要依据服务的头数据包等待时间、队列的长度信息以及信道质量信息确定每项服务在资源块上的分配优先级。然而这些算法并不能保证服务的服务质量。因此，本文设计了一种全新的调度算法，该算法将系统中的服务分为实时服务和非实时服务两类并优先为实时服务分配资源块。为了保证服务质量并进行流量控制，算法使用令牌桶控制每一次调度中数据的发送量，即某个资源块是否分配给一个服务完全由该项服务的QoS需求决定。实验表明，与其它算法相比，本文提出的算法提高了实时服务的传输速率并降低了时延和丢包率，但是非实时服务的吞吐量有所下降。
　　第二，研究了D2D蜂窝网络中由于信道复用造成的干扰问题。为了解决单个小区中蜂窝设备与D2D设备之间的干扰问题，设计了一种基于图染色问题的信道分配算法，该算法具有复杂度较低、易于实现的优点。首先，算法利用干扰图描述网络中任意两条链路复用信道时产生的干扰。接下来，该算法根据当前信道分配情况为链路选择最优的信道进行分配。此外，为了验证提出算法的有效性，将D2D蜂窝网络中的信道分配问题转化为图的健壮性着色问题并求出近似最优解作为提出算法的对比基准。实验结果表明本文提出的算法不仅提高了网络的吞吐量并且提高了网络中设备之间的公平性。
　　第三，使用泊松点分布模型对网络传输性能进行分析并提出了两个资源分配算法。第一个算法解决了D2D蜂窝网络中的频谱划分问题。将吞吐量最大化问题转化为以信道的信号与干扰加噪声比为限制条件的频谱划分问题并求解。实验表明，提出的算法能够最大化网络的吞吐量。第二个算法主要研究中继蜂窝网络中的时隙划分问题。结合用户的QoS需求以及回程链路的传输能力，设计了一种中继与宏基站时分工作的帧结构。目的是通过为回程链路、直连链路以及接入链路分配适当的时隙资源达到控制服务QoS需求并提升网络吞吐量。实验表明提出的算法提升了网络的吞吐量并减小了用户的中断概率。
　　第四，提出了一种接入控制算法以解决多小区环境下基站资源消耗不平衡带来的负载均衡问题。传统的接入控制算法仅仅依据信道质量造成了小区间负载分布不均衡状况。因此，我们结合基站的资源消耗情况与用户的信道质量设计了一种接入控制算法。提出的接入控制算法考虑了回程链路的资源消耗情况以及中继与基站时分工作的特性，实现了小区之间的负载均衡。实验表明，提出的算法在保证吞吐量较高的同时也实现了小区之间的负载均衡。