无线自组织网络具有广阔的应用前景,因而受到越来越多的关注。拓扑控制是无线自组织网络研究中最基本的问题之一,它对于节省能量、增大网络容量、减小通信干扰等具有重要意义。虽然人们在拓扑控制研究方面已经做了大量的工作,但是仍然有许多问题还没有解决。一方面,目前对拓扑控制与网络性能之间的量化关系的认识尚不清晰;另一方面,现有的拓扑控制算法和协议或者过于复杂、或者较为粗糙。本文针对当前存在的这些问题,从理论、算法和实现三个层面上对无线自组织网络的拓扑控制进行了深入的研究,其贡献可概括为以下几点。　　 ⑴分析了发送功率对网络容量的影响。在将一切干扰从本质上看成噪声的前提下,从信息论的角度出发,定量地揭示了发送功率对网络容量的影响,给出了单位带宽的网络容量的解析表达式。在此基础上,进一步证明:对于固定比例的功率分配,随着总发送功率的增加,网络容量严格上升并且存在极限,而在网络容量意义上的发送功率的效率却严格下降。因此在没有其他限制条件的前提下,不管是在最大化网络容量意义上还是在最大化功率效率意义上,都不存在具有实用价值的最优的拓扑控制。　　 ⑵基于对拓扑控制的理论分析,针对闭环拓扑控制算法进行了研究。将控制理论应用于无线自组织网络的拓扑控制,通过改造经典的比例积分微分控制,提出了一种新的比例积分功率控制算法PIPC(Propoition-Integral Power Control)。其基本思想是根据控制误差来调节节点的发送功率。本文在理想情况下证明了PIPC具有稳定性,生成的网络结构也具有很好的拓扑性质。仿真结果进一步验证了PIPC的有效性。　　 ⑶基于对拓扑控制与路由机制相结合的必要性和可行性的观察,进一步研究了拓扑控制算法在协议栈中的实现。在经典的Bellman-Ford路由机制之上实现了PIPC算法,为小规模自组织网络提出了一种新的拓扑受控的路由协议TCAR(Topology Controlled Ad hoc Routing),并在Glomosim模拟器上进行仿真研究。本文不但通过TCAR给出了在路由协议里实现拓扑控制的方法,而且进一步讨论了TCAR协议向大规模自组织网络的扩展。