一个完整的网络端到端通信包括无线接入网和有线核心网两部分。当前,随着因特网及互联网应用的迅速发展,网络拥塞和资源分配问题日益严重。这些问题是不可避免的,因为TCP和UDP用户都想要获得尽可能高的带宽以保证其服务质量,而网络容量却是有限的,因此,避免和控制网络拥塞问题是近年来的热点研究课题。另外,无线通信技术的发展以及笔记本电脑等移动设备的广泛应用,无线网络优点逐渐体现出来,但是,无线频谱作为一种不可再生资源是有限的。认知无线电技术是解决频谱资源日益紧张的一个有效途径,也能够动态的适应无线环境的变化,及选择合适的频谱资源和传输方式动态接入到无线网络中。因此,本文主要从两大方面对网络模型和算法进行研究：(1)Internet网络拥塞控制机制研究；(2)认知网络IEEE 802.22 MAC(介质接入控制)层研究。本文在Internet网络与认知无线网MAC模型的研究包括以下两大方面：1. Internet中主动队列管理拥塞控制机制数学模型研究。本文分析了TCP/AQM/RED流体模型,并提出了TCP/AQM/RED系统稳定的充分条件。同时扩展了TCP/AQM时滞系统模型以分析TCP与UDP混合流与多队列路由器拥塞控制机制,提出了一种TCP-UDP/AQM/RED模型。根据该模型,可有效地分析UDP流存在的条件下TCP/AQM系统的性能。最后介绍了一种支持区分服务的主动队列管理机制,对不同优先级的分组使用不同的丢包机制,从而达到为高优先级服务提供可靠的服务质量的目的。2.为了适应认知网络的环境,本论文提出一种新的MAC机制,能够允许非授权用户自适应的共享可用带宽。当可用带宽资源不足时,认知用户在不影响主用户的情况下,有条件的接入空闲信道,并能很好的保证高优先级认知用户的网络服务质量,从而对资源进行合理利用。