随着社会的发展,人们的通信需求飞速增长,传统的静态频谱分配方式已无法满足爆炸式增长的业务需求。同时,新技术不断出现,网络运营商建设各种不同制式的网络为用户提供服务,但各个网络相对独立,无法实现资源共享。静态网络模式与动态需求的矛盾已成为制约通信产业发展的关键问题。因此,学者们提出认知无线网络为网络加入动态性,使之能够实现资源的统一调度和高效利用。认知无线网络一个非常重要的分支是认知无线ad hoc网络,ad hoc网络以其特有的灵活性应用于许多重要场合,如搜救,军事等。认知无线ad hoc网络具有拓扑状态、可用频谱资源变化迅速的特点,具有非常高的动态性,这种特性会对网络的连通情况产生非常大的影响。网络连通是网络正常通信的前提和重要指标,目前学术界对此已经有了一定的研究,但认知网络的连通性和授权节点、认知用户的密度以及认知用户发射半径的关系仍然缺乏研究,尚缺乏理论支撑。因此,本文详细推导了认知无线网络的连通性,并找到了认知无线网络连通性的闭式表达式。另一方面,ad hoc网络是一种没有中心节点的分布式网络,网络中的节点通过多跳中继转发来完成通信,节点间的每一次通信都需要选择一定的中继节点进行路由,因此路由问题非常重要,本文对认知无线ad hoc网络现有的路由算法进行了深入分析,根据认知无线adhoc网络高度的动态性,结合前一部分认知无线网络连通性的研究,提出了基于连通性的路由算法。在已存在认知用户的ad hoc网络中部署认知用户时,首先必须避免对于主用户网络的影响,同时为了保证认知用户网络的可用性,部署时必须保证认知用户网络的连通性。本文提出来一套认知网络部署方法,认知用户通过调整网络规模,节点密度和发射半径(即发射功率),使认知用户既避免对主用户造成干扰,同时保证认知用户ad hoc网络本身的连通性。此外,随着数据业务的增长,业务需求呈现出不均匀分布的特点。因此未来的网络部署架构必须能够体现出这一特点,并且能够设计一种使信息能够在异构网络间传递的机制,促进网络的融合。针对上述的两个问题,本文研究了认知无线网络部署架构,提出一种基于认知信息与控制信息、业务分离,控制与业务覆盖分离的异构网络分层部署架构。最后,论文对全文进行了概括总结,并对本领域后续研究内容进行了展望。