实现任何人在任何时间、任何地点与任何人进行任何种类信息交换的普适计算环境是未来通信系统发展的主要目标。AdHoc网络对这一目标的实现起着重要作用，它已经被当作下一代移动通信网络的一种应用方案。目前，基于网络效用最大化(简称NUM)的研究框架己经广泛应用在网络速率分配算法、Internet拥塞控制协议、网络跨层优化等研究领域，并成为当前的研究热点。 论文基于NUM框架，以“分层作为网络优化分解”的跨层设计方法为指导，通过建模AdHoc网络的效用最大化问题，研究其不同的跨层优化算法。论文的主要研究内容和创新点包括以下几个方面： 1)结合AdHoc网络的特点以及跨层设计的最新研究成果，详细地分析了AdHoc网络的跨层设计，其中包括指导原则和设计的方法等，并对AdHoc网络跨层设计的挑战和发展作了分析和展望。 2)总结AdHoc网络现有的跨层优化算法，扩展了比例公平跨层速率最优化算法，通过引入简化的概率模型，得到了基于NUM框架的TCP/MAC算法，并且给出其不同的实现方法，同时对算法的收敛性进行了相应的分析。 3)以“优化论”和“跨层设计”两种策略为指导，通过引入多物流变量，对一般NUM问题的约束函数重新进行建模，得出了一种新的跨层优化算法。通过对偶分解，得出了算法的分布式实现，并且对算法的收敛性进行了相应的分析证明。 4)针对AdHoc网络基于NUM框架的各跨层优化算法的建模特点，通过将网络效用最大化问题中的基本元素进行不同地组合，得出了其分解的系统框架。