在无线网络中，系统资源的总量总是要小于对其的需求量，资源共享是不可避免的。有共享就有分配，如何使用无线资源管理的各种方法对复杂的无线物理信道、网络资源进行合理配置，完善网络协议兼容性及保障不同特性业务的传输质量等，便是无线网络资源管理的重要内容。然而，随着下一代无线通信技术的飞速进步和业务需求的爆炸式增长，传统的基于分层的无线资源分配技术已经不能满足现代应用的需求，跨层资源分配逐渐成为了必然趋势。本学位论文对目前无线自组网中网络资源的分配现状进行了研究，在信息论、经济学模型和凸优化理论的指导下，基于无线网络中的跨层设计方法，研究了无线网络资源最优分配的问题。主要从以下几个方面展开了深入的研究，概括如下： 第一，在考虑网络效益和网络寿命的同时，对无线资源管理中最为关注的速率和功率进行最优控制。首先对该问题涉及到的应用层、网络层和物理层进行了简单而合理的数学建模，然后利用凸优化理论证明了这个问题是一个凸问题。随后利用拉格朗日对偶法将原来复杂的优化问题分解为两个简单的子问题：传输层的速率分配问题和物理层的功率控制问题，这两个子问题都可以在无线Adhoc网络中单独求解。 第二，在考虑网络效益和网络寿命的同时，对速率、功率以及竞争问题进行最优控制。除了考虑传输速率和发送功率这两种无线资源之外，额外考虑了节点数据发送中的竞争问题，建立了全新的数学模型。然后利用凸优化理论和多目标规划理论，将构建的优化问题转化成几个易解决的子问题。 第三，研究了无线Adhoc网络中考虑不同类用户的跨层资源分配问题。首先对网络中的用户流进行QoS(Quality of Service)区分，实现不同类用户有不同的QoS要求。每类用户在指定链路上所得到的总的链路容量必须处于预定的服务等级范围所允许的容量区域内。在此基础上，对无线网络模型进行重新建模，基于拉格朗日对偶理论，得到了一个可以分布式执行的速率和功率控制策略。