随着无线通信技术的发展以及移动互联网的兴起,无线数据流量呈现出爆发式增长的态势。通过宏基站（Macrocell Base Station,MBS）和低功率小基站（Smallcell Base Station,SBS）混合部署组成异构无线网络实现网络扩容,成为运营商应对海量无线流量挑战的有效手段。然而,随着无线网络规模变得愈发庞大,无线网络的高能耗成为一个不容忽视的问题;同时,近年来终端的电池技术进步缓慢,这也使得终端的待机时间过短成为影响用户体验的重要问题。无线通信系统的节能降耗,不仅能够降低运营商的运营开支,提升用户体验,同时还可以促进通信行业乃至整个社会的节能减排、绿色发展,具有经济、社会、环境三方面的综合效益。无线通信系统的能耗受功率、频谱等的分配的直接影响,因此,优化无线资源分配策略成为备受通信行业青睐的节能降耗技术。无线资源分配会直接影响网络的性能以及网络的业务质量保障能力。同时,网络的不同性能指标以及业务质量参数之间大多是相互联系的,有时甚至存在相互制约与折中的关系。本论文将综合考虑网络节点的节能降耗与业务质量保障之间的折中关系,针对现有的节能无线资源分配策略在“频谱效率（以下简称“频效”）保障”、“业务时延保障”、“公平性保障”三个方面存在的不足,分别进行研究并提出了对应的功率和子信道分配策略,从而在降低异构无线网络基站和终端能耗的同时,实现对网络的频谱效率、业务时延、用户公平性三个方面的有效保障。概括地说,本文的主要研究和创新包括以下三个方面:1.绿色无线通信网络中的能量效率与频效联合优化无线网络的能量效率（以下简称“能效”）与频效之间往往存在相互制约与冲突的关系,而现有的无线资源分配策略在对这两个关键性能指标的折中与优化方面大多缺乏灵活性。针对这个问题,本文提出了一个可以对能效和频效进行灵活折中与联合优化的无线资源分配策略。与现有的研究不同的是,我们设计了一个新型的能效与频效折中效用函数,并基于该效用函数建模了可以实现无线网络能效和频效联合优化的无线资源分配问题。特别地,新型能效与频效折中效用函数既可以实现对能效和频效指标的统一量化,又可根据不同基站对能效和频效指标的倾向性进行灵活的折中。由于能效和频效联合优化问题是一个混合整形非凸优化问题,为降低求解的复杂度,原问题被分解为子信道分配和功率分配两个独立的子问题,并分别设计了高效的子信道分配算法和启发式的功率分配算法,两个算法以迭代的方式执行,直到达到收敛状态。仿真数据表明,所提的算法具有良好的收敛特性,并且在对网络的能效和频效的灵活折中与联合提升方面具有明显的优势。2.具有业务时延保障的节能无线资源分配策略异构无线网络中新型业务的兴起使得业务时延保障愈发重要,而现有的异构无线网络的节能无线资源分配机制缺乏高效的业务时延保障能力。针对该问题,我们设计了异构无线网络中具有业务时延保障能力的节能无线资源分配策略。特别地,基于有效容量（Effective Capacity）模型,我们将统计性时延保障机制引入到异构无线网络中来。与传统的时延保障模型相比,有效容量充分考虑了无线链路的时变特性,因此,在无线网络的业务时延保障方面具有更好的灵活性和更优的性能。我们选择了异构无线网络中密集异频部署和稀疏同频部署两种典型的网络场景,并基于有效容量模型分别建模了两个节能无线资源分配问题。对于密集异频部署场景,考虑到同层干扰使得相邻Smallcell之间的性能相互影响,我们引入了超模博弈的框架,建模了基于能效优化的超模功率博弈问题,并设计了对应的分布式功率控制算法。针对于稀疏同频部署场景,我们建模了一个具有业务时延保障的最小化基站发射功率问题,并设计了一个启发式的子信道分配和最优的功率分配算法。仿真结果表明,我们提出的资源分配算法不仅具有良好的节能特性,并且对业务的时延可以实现有效且灵活地保障。3.保障用户能效公平性的高能效无线资源分配策略现有的异构无线网络中,高能效无线资源分配算法对用户能效指标普遍缺乏公平性保障。针对该问题,我们设计了一个可以保障用户能效指标公平性的节能无线资源分配策略。特别地,我们选择用户的能效作为评估公平性的指标,并为用户提供了比例公平的保障。首先,我们引入了基于能效的比例公平优化问题模型,建立了以最大化用户比例公平能效为目标的无线资源分配问题。然后,通过问题的转化和近似,原问题被转化为用户能效的加权和最大化问题。为了进一步降低问题求解的复杂度,问题被分解为子信道分配和功率分配两个独立的子问题并分别进行了求解。特别地,我们设计了启发式低复杂度的子信道分配算法,并通过引入比例和（Sum of Ratios）优化问题求解的新方法,设计了新型的最优功率分配算法。仿真数据表明,我们提出的算法不仅可以提升能效,同时在保障用户的能效公平性方面具有明显的优势。