Ad Hoc网络是一种自组织多跳无线网络，其无线信道的共享性以及多链路间的信道干扰是影响该类型网络性能的主要因素。如何有效地降低信道干扰是改善Ad Hoc网络容量的核心问题。功率控制作为Ad Hoc网络的关键技术，可以降低网络能耗，抑制对邻近节点的信道干扰，减少MAC层的竞争冲突，最终增加网络容量。此外，功率控制影响了节点的邻接关系，而邻居节点数的多少反映了信道接入的竞争程度，这也直接决定了MAC层的性能以及路由选择所经过的跳数：功率控制还影响到网络底层拓扑的连通状况(即拓扑控制)，进而决定了路由可达性以及网络的干扰状况。由此可见，功率控制是一个典型的跨层优化问题，它涉及到Ad Hoc网络中多个协议层次，这也使得该问题变得十分复杂。在上述背景下，本论文围绕功率控制这个关键问题进行分析，并试图提出相应的优化方案。为此，论文对功率控制与物理载波侦听联合优化问题、联合路由的干扰感知拓扑控制问题、流量感知的干扰优化拓扑控制算法进行了深入研究，取得了以下创新性的研究成果：　　 (1)结合IEEE802.11 MAC中的物理载波侦听机制，提出了一种Ad Hoc网络功率控制分析模型　　 Ad Hoc网络容量主要由空间复用度以及信道干扰两类因素决定。在IEEE802.11MAC协议下，除了节点的传输功率之外，物理载波侦听机制也对系统的空间复用度以及信道干扰构成影响。因此，合理地设置载波侦听阈值和传输功率大小对Ad Hoc网络的容量有着重要影响。本文提出了一种结合物理载波侦听机制的功率控制分析模型，该模型以网络容量为优化目标，研究了确认报文、隐藏节点以及累积干扰等因素对载波侦听阈值和传输功率选取的影响。相比已有研究，模型中首次分析了确认报文、全网累积干扰等因素对信道冲突的影响。分析结果表明，如不考虑上述因素将无法获取优化的传输功率与载波侦听阈值，从而导致网络容量的下降。　　 (2)联合考虑Ad Hoc网络中干扰感知的拓扑控制与路由选择方式，提出了形式化描述的跨层优化模型　　 干扰感知的拓扑控制是通过对网络中的干扰进行建模分析，形成以干扰为优化目标的网络拓扑，以提高Ad Hoc网络的容量。已有研究忽略了流量特征对网络干扰的影响，在牺牲网络可选路的代价下获得干扰优化的网络拓扑，导致了网络容量未必优化。本文主要研究Ad Hoc网络中干扰感知的拓扑控制与路由选择的联合优化问题。在给定节点空间分布以及流量需求的前提下，联合考虑路由选择和拓扑形成，提出了形式化描述的跨层优化模型。模拟实验结果表明已有干扰感知的拓扑控制算法在结合路由选择的场景下，其系统性能与模型相比平均下降超过40％以上。该结论表明了如不考虑路由选择，已有干扰感知的拓扑控制算法在实际应用中存在明显性能缺陷。　　 (3)研究了可度量网络干扰强度及负载状况的指标，并以此为基础提出了面向干扰优化的拓扑控制算法　　 干扰优化的拓扑控制以网络容量为优化目标，其核心是网络干扰指数模型的研究。在分析已有干扰指数模型不足的基础上，本文提出了流量感知的干扰指数，并论证了该指数模型与网络容量的相关性。该干扰指数保持原有干扰指数的简单性，同时整合了链路的流量特征，避免了因流量拥塞而导致的性能下降问题。利用该指数模型，以干扰作为优化目标，文中给出了两类典型的拓扑控制算法，分别保持1-连通性和spanner属性。模拟实验中，将上述算法和已有算法进行比较，发现保持t-spanner属性的拓扑控制算法最好情况下性能可以提升超过25％，平均性能提高15％。此外，结果表明已有基于最小生成树的各类拓扑控制算法在应用中性能较差且难以体现算法间的差异性。