微小区网络,通过在传统宏基站的覆盖范围内密集部署小基站向用户提供低功率接入点,有效地减少了覆盖漏洞并提升了频谱效率,被认为是第五代移动通信系统的关键技术之一。然而,回传作为宏基站与小基站之间的通信链路,对微小区网络的部署难度、成本以及用户的服务质量均具有决定性作用。近年来,毫米波频段由于具有大带宽、高增益、小干扰、低成本的优点,成为了目前最具有发展前景的无线回传方案。尽管毫米波回传具有诸多优势,但随着小基站的密集化部署,仍然需要合理有效的资源分配算法来保证网络的吞吐量、频谱效率、公平性等性能指标。针对带外回传场景,现有的资源分配算法没有考虑毫米波回传网络中由于多跳带来的汇聚回传容量激增的问题。针对带内回传场景,现有的资源分配算法为了减小网络中存在的同层干扰、跨层干扰和自干扰,提出了不同的资源划分和资源复用策略,然而资源复用范围较小且缺乏灵活性,使得网络的频谱效率并不高。为了解决上述问题,本文分别提出了基于匹配理论的毫米波带外回传网络的资源分配算法,和基于马尔科夫近似理论的毫米波带内回传网络的资源分配算法。针对毫米波带外回传和毫米波带内回传两种场景,本文重点研究空域和频域资源的联合分配问题。一方面,毫米波短距离传播特性和波束成形生成的空间窄波束,为系统提供了部分空域资源,用于减小网络中小基站和用户在空间稀疏性分布时彼此之间存在的干扰。另一方面,当小基站和用户在网络中集中地分布时,正交的子信道为系统提供了一定的频域资源,能够有效地避免相邻链路彼此之间的干扰。随着网络规模的不断扩大,空域和频域资源的联合分配才能够在减小干扰,保证小基站和用户的吞吐量的同时,提升网络的频谱效率。针对带外回传场景,本文首先为毫米波带外回传网络建立了空频资源分配最优化问题,其中不仅考虑了多个小基站回传流量需求(BTD)的差异性,还考虑了多跳对小基站汇聚BTD带来的影响。由于该问题为一个双边匹配问题,本文吸取了匹配理论中的思想进行求解,并提出了基于匹配理论的资源分配算法。仿真结果表明,所提算法能够保证小基站间的公平性。此外,随着小基站密集地部署和汇聚BTD的迅速增加,所提算法可以自适应地提升网络的频谱效率,从而在有限的回传资源下应对毫米波多跳回传网络中发生的海量汇聚回传流量问题。针对带内回传场景,为了最大限度地提升频谱效率和提供灵活性,本文假设网络中任意的回传或接入链路都可以复用同一子信道,并给出了相应的干扰模型。在此基础上,本文为毫米波带内回传网络建立了空频资源分配最优化问题,其目标为在满足所有用户的接入流量需求和小基站的回传流量需求的条件下,最大化网络中所有用户的和可达速率。由于该问题为一个带有不等式约束的组合0-1整数规划问题,本文首先对其进行转化得到一个无不等式约束的等价优化问题,后又通过马尔科夫近似理论进行求解。仿真结果显示,所提算法在不同网络规模下均可以有效地减小毫米波带内回传网络的干扰,提升网络的频谱效率。