随着各种无线接入技术的蓬勃发展,无线通信网络已呈现出异构化格局；同时,随着用户业务需求的不断增长,单一无线网络已无法承载所有的业务应用,促使无线网络向着协同与融合的方向发展。因此,未来先进无线通信系统将呈现出两大特征：一是网络异构化；二是异构网络协同与融合。然而,各无线接入网络间存在着系统架构、资源形态及管理体系的差异,使未来先进的无线通信系统将不再以单一的无线接入技术的演进为标志,而是以多无线接入系统的相互协同,共同演进为目标,促使异构无线网络沿着“从隔离走向互通,从互通走向协同,从协同走向融合”的演进路线逐步发展。而联合无线资源管理是这一演进过程中的重要机制,是实现异构无线接入系统有序、高效协同和融合的关键。基于未来先进无线通信系统呈现的异构化和协同特征,本文在多无线接入环境中联合管理与控制协议框架下沿着“用户接入-移动性管理-业务传输-资源调度”的主线,分别从系统、业务流、数据包等不同层级研究包括接入控制到移动性管理,业务分配到动态资源调度的多种算法机制,旨在形成异构无线环境下较为完整的联合无线资源管理机制体系,本文主要内容及贡献包括：针对异构无线环境下多网络及多终端呈现出的协同特征,提出一种联合管理与控制协议架构及功能实体,所提出的联合管理与控制协议架构及功能实体采用叠加(Overlay)的方式附着在现有网络架构之上,不仅能够支持多网络的互通,还能支持终端间的协同传输。该联合管理与控制协议架构能够从业务层、传输层对业务数据流进行控制,并通过对各网络RRM实体的控制实现对不同网络间业务传输、资源分配的协调；通过上下文信息服务器对来自网络环境、业务环境、无线环境及用户环境的信息进行处理,用于支撑不同层面的联合管理与控制决策。所提出的联合管理与控制协议架构在国家863目标导向项目所搭建的无线个域网与广域网融合演示平台中得到实现及验证。联合接纳控制是实现用户接入网络的基本策略,也是实现诸如移动性管理、业务分配和资源调度等联合无线资源管理体系中其他机制的基础。针对异构无线环境下影响接纳控制决策的因素呈现的多样化特征,即影响接纳控制决策的因素不只限于网络状况因素,还包括来自业务环境、多网络环境及多用户环境的因素,因此提出了一种异构无线环境下基于多维向量空间模型的联合接纳控制机制。该机制包括接入选择、接入概率闽值控制及接入控制。其中,接入选择算法及接入控制算法是相互配合的机制,算法将影响决策的多个属性指标等效为空间中的一个维度,从而构建了用于决策分析的多维空间模型,并在该空间中依托多维属性合成用户目标向量与网络特征向量,通过分析向量问的几何特性及向量分解特性解决“如何为用户选择适合的网络”及“多个网络如何协调以共同接纳用户”的问题；接入概率阈值控制根据网络负载对具有不同优先级的业务设定接入阈值,保证高优先级业务的及时接入的同时避免由于低优先级业务重复发送接入请求导致的系统性能恶化,属于多用户环境下接入控制的预防策略。移动性管理是确保用户能够在异构网络中实现无缝漫游的关键机制。然而,在异构无线环境下,多模终端的群体移动性导致终端同时或几乎同时发起切换请求,从而提出了群体垂直切换场景,针对该场景中传统垂直切换方法由于无法获知用户间切换结果而遇到的不完整和不准确信息条件下的决策问题,分别从终端控制及网络控制的角度提出了三种决策模型。模型一和模型二属于终端控制的分布式系统决策,目标是降低信息不准确或不完整对决策结果的影响。模型一引入随机时延窗口,从时间序列上将多个同时到达的切换请求分开；模型二引入微观经济学中风险规避的概念,根据网络性能优劣设置不同概率分布函数,将多个同时到达的切换请求按照一定概率分布分散到多个网络中,充分利用异构无线资源解决群体移动性问题。模型三是网络控制的集中式决策方式,该模型能够收集来自用户及网络的信息,因而能得到优化全局的决策方法。性能分析证明所提出的三种模型有效克服了信息不确定和不对称对切换决策的影响。网络协同及融合的目的是为用户提供可靠的业务传输和更好的业务体验,而异构无线环境下多网络及多终端的协同必然对业务的传输模式产生影响。因此,针对无线个域网与无线广域网环境下多网络和多终端协同方式提出了优化系统时延性能的业务分配策略。利用无线个域网将多个单模终端联合成终端子系统,突破单一终端和单一网络的传输能力限制,将业务分为多个业务子流在不同系统中传输到不同终端,形成多网络协同的业务传输；并利用串联的M/M/1排队模型对数据在协同链路中传输的过程进行分析,得到数据在不同无线链路中的传输时延,从而将业务分配问题归纳为具有等式和不等式约束的非线性规划问题,利用拉格朗日一阶必要条件和K-T必要条件对该问题进行求解,并证明所得到的分配结果是全局最优解；此外,对所提出的排队模型进行修正,利用开放的M/M/1排队系统提出并分析了考虑网络丢包场景下的业务分配策略。无线资源是业务传输的载体,针对如何在多用户环境下协调异构无线资源的问题,提出了蜂窝系统与WLAN共同部署场景中考虑多用户间公平性的联合资源调度策略,利用效用函数对单模终端和多模终端利用蜂窝系统和WLAN系统资源进行数据传输的过程进行衡量；并通过公平性调节因子的引入,使得多模终端的数据较多的分配在WLAN系统中进行传输,从而降低多模终端对蜂窝系统资源的需求,在一定程度上增加单模终端用户在蜂窝系统中被调度的几率,有效保障异构无线环境下不同能力终端间的公平性。论文最后对全文进行了总结,并指出了下一步的研究方向。