认知无线电技术的出现使异构网络间合作地共享频谱资源成为可能。然而由于异构认知网络之间可能存在的重叠部署,覆盖交叉区域的多个次级网络需要共享同一频谱资源,因此资源竞争问题对异构网络融合提出了新的考验。为解决异构网络之间资源公平性竞争问题,不同所属行业用户的信道占有率需要趋于平均,同时,在多跳传输系统中,使得节点负载的趋于均匀,这样的资源策略可以最大限度保障共存资源的合理竞争。因此,本论文以认知无线网络的动态资源管理为背景,提出了频谱资源分配策略和负载均衡路由算法。主要解决了以下几个方面的问题:公平化的动态频谱资源管理;差异化竞争策略;负载均衡路由算法;节点分流算法;网络层交互接口设计。针对频谱资源的动态管理,本文提出了资源利用公平化的频谱分配算法,在“主动认知,按需分配”接入控制机制中,每个基站获取次级用户对信道的历史占用信息,为用户动态分配适合的信道,提高了系统总体的公平性因子。另外,针对多跳传输系统,本文提出了动态负载均衡路由算法,路由算法以负载均衡为首要目标,实现了对网络的拥塞预测机制和分流策略。论文在两种所提算法的基础上设计了本文的服务协议框架,包含认知物理层、中间接口层和资源服务层,重点提出了交互接口的标准化。仿真结果验证了提出方案的有效性,公平性资源管理策略以少量的吞吐量为代价,换取系统间公平性的提升,基于回馈时间窗机制的共存策略也实现了业务需求差异化的竞争;另外仿真可以证明,在认知异构无线网络环境下,动态负载均衡路由算法在瓶颈节点拥塞避免和数据包平均传输时延上均具有更加优越的性能。