近年来随着普适计算的迅速发展，基于IEEE802.11标准的无线通信技术得到越来越广泛的应用。无线技术为人们的通信、娱乐、计算提供了便利，然而无线环境具有网络信道带宽窄、网络中终端设备能量等资源有限的特点，并且无线用户的数量正在日益增加，业务种类在不断更新，不同业务的需求也不尽相同。有限的信道带宽和电池容量同高带宽、低能耗的用户需求之间产生了矛盾。因此，如何高效利用有限且被竞争使用的网络资源，如何针对不同的应用为终端用户提供服务，如何设计分布式、高效的网络资源管理策略成为当前研究中的新挑战。　　 与有线网络通过电缆或者双绞线建立节点之间的连接不同，无线网络是通过分配和调度无线环境中的通信信道和传输功率等资源来组建网络。信道和功率是影响无线网络性能和能耗的两种至关重要的资源：信道的分配决定了网络中节点的连通性和网络容量，功率的管理决定了节点的能耗和传输性能。本文围绕着基于IEEE802.11标准的无线终端设备的信道分配与功率管理两个问题展开研究：探索了提升网络容量、降低干扰和延迟的无线信道分配策略；研究了在保证网络性能的基础上，针对不同应用、以降低无线终端设备能耗为目标的功率管理策略。本文的主要研究内容及成果包括以下方面：　　 1.分簇式流量感知的混合信道分配策略研究　　 传统的单信道无线协议限制了整个网络的数据传输速率和网络容量。使用多信道技术可以有效地解决无线网络的干扰问题，并显著提升网络容量。但实际网络中可用信道数目有限，并且信道流量具有时变的特点，因此需要有效的信道管理方案，合理分配和使用信道。针对这一问题本文提出了一种分簇式流量感知的信道分配方法，首先采用静态信道分配技术保证网络连通性。在通信过程中，根据局部收发包统计信息评估链路的数据流负载，通过动态的信道分配在局部范围内解决数据流负载均衡、网络干扰和丢包问题。本文的策略同时采用结合路径跳步数、信道使用情况和簇信息的选路指标，充分发挥了多信道和簇结构的特点。实验评测结果显示，本文的策略相比于单信道网络将吞吐量平均提升了4倍，将传输延迟平均降低了70％；相比于已有的多信道环境下分簇式混合信道分配方案，将吞吐量平均提高了25％，将传输延迟平均降低了35％。　　 2.基于 TCP连接的跨层无线网卡功率管理策略研究　　 无线通信和万维网的发展使得越来越多的用户能够在无线的环境中使用移动设备访问因特网。无线网络接口卡是终端设备上的主要耗能部件之一，合理的无线网卡功率管理策略能够降低设备能耗，提高系统能效性。为了实现合理的功率管理，需要识别出网络空闲周期的起止时间和持续时长。如何在灵活多变的网络浏览环境下识别出传输空闲阶段，并实现能耗和性能权衡的问题是当前研究热点之一。本文提出了一种面向网页浏览应用的无线网卡功率管理方案，以TCP连接为单位对网络行为进行追踪和记录，并将连接分为多个请求/响应周期。在每个请求/响应周期内部，利用网页访问往返时间的局部性特点，计算并缓存浏览器和服务器之间的往返时间，根据缓存结果预测等待服务器响应所引发的空闲阶段时长；根据HTTP协议的消息内容和TCP协议缓冲区占用情况及窗口机制预测处理响应内容及用户思考这段空闲时间的长度。基于TCP连接的方法可充分发掘应用层和传输层特性降低网卡能耗，同时有效避免网络丢包等性能的损失。在真实环境中对浏览器网页访问的能耗和延迟等指标进行了评测，实验结果显示相比于协议标准方法，本文的方法将能耗平均降低了36.8％，能效平均提高了44.1％。　　 3.用户行为驱动的无线网卡功率管理策略研究　　 无线网络和移动设备的飞速发展为人们提供了一个随时随地可用的网络环境。无线终端设备通常使用电池供电，而现有电池技术无法满足终端设备的能耗需求。与此同时，交互式应用在无线环境中所占比重不断提升，交互式的服务种类日益丰富，无线终端设备上交互式网络应用场景下的无线网卡节能也愈加重要。本文针对交互式桌面应用提出了一种不修改应用程序、不依赖服务器和网络基础设施的无线网卡功率管理策略。该策略利用了交互式应用中用户的交互动作直接影响系统输入/输出设备的行为模式的特性，透明地监测用户的鼠标和键盘等交互动作，利用鼠标事件聚类和交互事件分组等分析技术从机器事件中分析用户的交互意图，将用户的交互动作同历史用户行为匹配，根据用户交互动作和应用程序的历史信息预测未来的网络传输模式。真实环境中对典型交互应用场景的能耗和延迟等指标的评测结果显示：相比于协议标准的方法，本文的方法将空闲能耗平均降低了37％，能效平均提高了43％。