二十一世纪是信息的时代,随着移动网络的快速发展,人们对无线通信的传输速率、信道容量、传输时延要求越来越高,传统的无线网络已经无法满足爆炸式增长的通信需求。目前,大量研究发现毫米波异构网络能够满足第五代移动通信系统(Fifth Generation Mobile System,5G)高速率,大容量的要求,相较于传统蜂窝通信能够大幅度提升系统的吞吐量及能效。本文以毫米波异构网络为研究目标对该网络中用户关联和资源分配问题进行了研究分析,主要工作如下:本文对毫米波异构网络中用户关联问题进行了研究。将用户与基站间的关联问题通过建立数学模型转化为一个以系统吞吐量最优为目标的整数规划问题。针对此问题首先引入一种低复杂度的启发式关联算法,求取了系统吞吐量的次优解。然后基于图论中的匹配理论将用户与基站构建成一个二分加权图,将此目标问题转化为求解最优匹配问题,并采用库恩马克(Kuhn Munkres,KM)算法求解。仿真结果表明基于KM的用户关联算法能够达到穷举匹配算法的性能,还能够显著降低计算复杂度。在求解了用户关联问题之后,本文重点研究了毫米波异构网络中资源分配问题。该问题是一个极具挑战性的非凸问题,本文将资源分配中的子信道分配与功率分配问题联合建模为混合整数非线性分式规划问题,通过惩罚函数法松弛子信道分配变量,再利用分式规划和DC规划理论进行求解。不同于现有资源分配研究中将子信道分配与功率分配问题解耦为两个子问题的分步优化算法,本文所提的联合优化资源分配算法特征在于同步优化子信道分配和功率分配问题,仿真结果表明所提算法能有效解决此问题,并获得更高的系统能效。