随着移动互联网应用的快速发展以及数据业务需求的爆发式增长,无线网络面临着巨大的挑战。异构网络协同可以优化无线网络资源提高网络容量,多终端协同可以提高用户体验。另外,在传统宏蜂窝之外增加大量小小区基站形成的超密集网络,也能够大大提升网络容量。但是,小小区基站数量的增加,使得回程链路资源分配和路由设计问题日益成为影响用户业务速率的关键因素。此外,能量消耗也成为制约无线接入节点大量部署的重要原因。基于以上问题,本论文针对无线网络资源协同优化方法及其关键技术进行研究,主要研究内容和成果包括:(1)针对异构无线网络多终端环境,研究了协同无线接入网络选择和资源分配问题,提出了一种多终端协同场景中基于多属性决策的网络选择方法与资源分配算法。首先,综合考虑网络状况、终端和业务特征等多种属性进行综合决策,选出最合适的候选网络集合。然后,基于效用函数为每个候选网络进行资源分配。仿真结果表明,该算法能够有效利用多个网络资源来满足用户对于服务的特定需求,同时提高了资源利用率。(2)针对无线超密集网络混合回程场景,研究了无线回程多链路协同的资源分配问题。基于由宏基站根据全局邻小区信息表进行决策的集中式回程链路选择方案,提出了一种基于代价函数的并行回程链路资源分配方法。以最小化回程链路功率消耗和传输时延为优化目标、以小小区基站的可用资源为约束条件,建立了优化问题。通过求解凸优化问题得到了回程链路速率在特定条件下的解析解。仿真结果表明,当并行回程链路数量变化时,该算法能够获得良好的频谱效率。(3)针对超密集网络无线回程场景,研究了无线回程路由决策问题。基于最小回程跳数分类小站的方法,提出了一种基于跳数优先负荷分担的无线回程网络路由选择方案。以最大化回程网络吞吐量为优化目标、以小小区基站最大发射功率和可用资源块为约束条件,建立了优化问题。提出了基于距离与下一跳可用资源的比例公平回程路由确定算法,并且与其他算法进行了性能比较。仿真结果表明,所提算法能够获得良好的系统吞吐率。(4)针对能量获取无线网络环境,研究了能效优化的无线网络接入控制算法。提出了一种基于模糊控制理论的参数动态调整接入控制算法。该算法能够根据无线接入节点在前一帧中获取的能量和接入节点当前的剩余能量,动态调整无线接入节点在争抢共享无线信道时的最大退避次数。能够根据不同应用情况下无线接入节点的数据传输速率和共享无线信道的历史状态,动态调整无线接入节点在退避过程中的随机退避时间和退避步长。仿真结果表明,所提算法提高了系统吞吐量,改善了无线接入节点的能量效率。