面对干扰和窃听，传统的安全信息传输大都基于密钥加密的方法，在面向动态变化无线网络环境时会产生对称性密码系统的密钥分配、非对称性密码系统的高计算复杂度等问题。而快速增长的无线业务流量和物联网类型的海量设备接入，会引起计算复杂度的进一步提升和能量开销的激增。针对此问题，提出一种基于物理层安全技术的全双工无线供能物联网的安全通信方法，利用噪声和无线信道随机性来限制窃听者接收信息量。该方法首先基于信息论对全双工无线供能物联网安全容量进行分析，然后根据安全容量的分析模型推导得到了安全中断概率（SOP）的闭合表达式。最后，考虑到噪声、干扰机干扰、空间互干扰，以及残余自干扰等因素对安全容量的影响，提出一种全双工无线供能物联网安全波束成形方法，该方法通过降低联合干扰来增加发送和接收端的互信息量，提高全双工无线功能物联网的安全容量。通过蒙特卡罗仿真验证了推导结果的准确性，仿真结果表明，在安全容量和SOP指标上，全双工无线供能物联网比传统半双工无线功能物联网有较大性能增益。

时隙ALOHA由于简单而被广泛应用于无线通信中，但时隙ALOHA本质上是不稳定的，各种控制算法被应用以保证系统的稳定吞吐量。在建立二进制指数回退(BEB)算法的马尔可夫模型基础上，分析了系统的稳定性调节过程。数值计算和仿真测试表明二进制指数回退算法能够保证系统的稳定性，且当节点数在一定范围内时能获得时隙ALOHA的理论极限吞吐量。比较了二进制指数回退算法与伪贝叶斯算法在平均吞吐量的性能差异，结果表明，BEB算法受窗口值的影响，当用户数较大(大于128)或较小(小于32)时，吞吐量均较伪贝叶斯算法低。

大规模无线传感器网络(WSN)环境下，当网络结构采用单一的sink节点时，容易造成sink节点周围的普通传感节点因为转发大量其他节点的数据，迅速消耗掉自身能量而使网络失效。为了延长网络寿命，需要降低传感节点到sink节点的跳数,而采用多sink结构是一个有效的方法。为此，需要考虑一定规模的网络中，应该布置多少sink节点，才能使得网络寿命最大化的同时网络成本最低。基于栅格网络结构，提出了多sink节点下的网络寿命模型和网络成本模型，并采用一种新颖的方法计算最大网络寿命成本比(RLC)，推导出了保证网络寿命最大化的同时网络成本最低的sink节点个数的表达式。理论结果表明，该值与网络规模、关键节点数、节点收发功率以及普通节点和sink节点的成本等参数有关。最后通过仿真实验证明了该结论的正确性。

动态频谱共享通信系统(DSSCS)的分布式网络中使用p坚持时隙ALOHA作为媒体接入控制协议，MAC驱动不支持浮点运算。分析了动态自适应p坚持算法的工作原理，并针对该算法中需要进行对数运算的问题，提出了二进制移位和泰勒级数展开两种近似处理算法。对近似算法对系统性能的影响进行了数值计算和仿真测试，结果表明，该近似算法在降低了运算复杂度的基础上，能获得接近于p坚持理论算法相近的性能。

为了降低基于中继技术的B3G/4G网络建设成本,通过分析网络建设成本与基站、中继节点数量比之间的关系,提出了成本效率模型。由成本效率模型推导出等成本直线,并将之与等容量曲线结合,进一步提出了成本优化模型。该模型明确地为B3G/4G蜂窝网络建设方案的评估与优化提供了直接有效的分析模型。仿真结果表明,在同样的系统容量和覆盖范围需求下,该模型可以有效分析网络建设成本,确定成本最优点。

针对基于自动速率回退(ARF)算法的多速率IEEE 802.11网络，给出了ARF算法分析的一种离散时间Markov链模型。模型的建立，考虑了节点在发送过程中，通过Basic与RTS/CTS模式的选择，对是否因为信道传输误码导致的失败进行的区分。利用算法模型，分析了节点在以随机概率选择不同发送模式的方式下，其采用各个传输速率的稳态概率分布，并在此基础上结合协议退避机制的研究，给出了多速率网络系统吞吐量性能的计算方法。通过大量的仿真实验，验证了模型分析方法具有很好的准确性，并讨论了算法以及MAC协议参数设置对网络性能的影响。

Two approximate computation methods were proposed to acquire the optimal transmitting probability and further to find the optimal contention window setting by analyzing the influence of the priority-based service differentiation of IEEE 802.11 Enhanced Distributed Channel Access (EDCA) on throughput. The optimal contention window setting can help yield the maximum aggregate throughput while maintaining the weighted proportional bandwidth differentiation among different traffic classes. Through validation by numeric evaluation and simulation, the results are proved to be very close to the theoretical value, and the optimal contention window setting can effectively optimize the throughput performance of the whole network.

多跳无线网络中网络拥塞的出现将严重降低网络的性能。基于802.11e提供的区分业务类型的信道接入优先级机制，提出了一种对尽力而为(best-effort)类型业务动态调整其优先级进行网络拥塞控制的协议。该算法的主要思想是对发生网络拥塞的节点提升其业务流传输的优先级使其获得更多的传输机会以缓解拥塞状况，并对严重的网络拥塞状况采取反向施压的策略降低上游节点业务流的转发速率。仿真结果表明，该算法有效地提高了网络重负载情况下的吞吐量。