为满足日益增长的终端设备的接入需求,802.11工作组提出IEEE 802.11ah标准来支持大规模设备的接入。然而,大规模设备同时接入网络,会导致严重的信道冲突。为此,802.11ah在媒体接入控制(media access control,MAC)层引入了限制接入窗口(restricted access window,RAW)机制。RAW机制可以通过限制同一时间竞争信道的节点数量,从而降低节点碰撞概率。为解决802.11ah异构网络中传感器分组效率差而导致争用水平组组不均衡的问题,构建了传感器分组优化模型,并提出了启发式传感器分组算法以获得次优的传感器分组方案,降低碰撞概率。另一方面,无线频谱的快速使用,使得人们寻求非授权频谱的使用,TV频段具有良好的传播性和建筑穿透性,因而成为缓解频谱稀缺问题的理想选择,但无线网络共享TV频谱时需要无线设备能有效地管理主网络授权用户受到的干扰。为此,针对认知无线电网络,构建以最大化次级网络和效用为目标的次级用户调度问题,联合优化次级用户的功率和接入强度,以实现最优的调度算法。本文的创新点在于:(1)针对802.11ah异构网络,以最大-最小(max-min)组间能效为目标建立基于流量分布的传感器分组优化模型,并设计出传感器流量映射算法。具体来说,首先利用无线传感器组间能效分布特性,建立了以max-min能效为目标的整数非线性规划(Integer Non-Linear Programming,INLP)传感器分组模型,提出了基于分支定界法(Branch-and-Bound Method,BBM)的流量分组算法来获得最优的流量分组方案。进而设计出流量-传感器映射算法来获得次优的传感器分组方案。仿真结果表明,相较于其他算法,所提出的算法能实现更优的max-min能效性能。(2)针对认知无线电网络,以最大化网络和效用为目标建立次级用户调度优化模型,设计次级用户调度算法。具体地说,首先利用理想CSMA网络模型计算出网络吞吐量,构建了以和效用最大化为目标的用户调度模型,利用接入强度变量和功率变量的可分离性,将优化问题解耦为两个子问题分别求解,并设计出最优的联合优化功率分配和接入强度调节算法。仿真结果表明,所提出的算法在次级网络和效用方面性能优于其他算法。