随着各类视频、社交媒体应用的兴起，移动通信网中面向内容的数据流量需求持续扩大。如何高效地完成海量内容的分发是移动通信网络面临的挑战。本论文基于跨层设计的思想提出了一种机会性的无线内容分发网络。它的特点在于能够感知移动网络中的冗余容量，并根据冗余容量的大小机会性地向用户推荐和分发内容。机会内容分发网络作为一种次等网络，能够充分利用存量的网络资源向用户提供内容分发服务，而且不会影响现有业务的服务质量。论文介绍了机会内容分发网络的基本架构，并且从系统设计的角度提出一种差异化流量通信管道的方案和相应的接入控制方法。　　本文从理论上深入分析了机会内容分发网络的吞吐量、时延、阻塞概率等性能。首先，我们在会话层上对系统进行建模，应用优先级队列模型分析了机会内容分发网络的时延性能，推导了包括冗余容量的大小、及其分布情况、次等流量强度等因素与传输时延的关系，并且揭示了允许机会内容接入的可行域。其次，针对实际中无线通信链路的特点，论文进一步采用离散时间马尔可夫模型建立了包括应用层、数据链路层和物理层的跨层系统模型。在这个模型的基础上分析了内容长度与传输性能之间的联系。我们不仅评估了系统的平稳态性能:平均阻塞概率、平均吞吐率和平均时延，同时也获得了更精细的关于时延的概率分布。　　我们的研究发现机会内容分发网络的性能不仅与冗余容量大小、及其分布情况密切相关，而且内容长度也将影响传输时延的性能。尤其对于在机会内容分发系统中需要根据冗余容量状况选择合适的内容进行分发，我们发现传输时延、阻塞概率与吞吐率之间存在一定的权衡关系。我们的这些研究发现能够为实际系统的设计和优化提供有益的理论参考。