多用户多跳无线网络是现代无线通信一个重要的多用户并行传输形式,可以有效提高系统的传输质量与覆盖范围。随着通信用户密度的不断增加,网络的安全和干扰问题也越来越受到关注。本文以多用户多跳网络为背景,分析不同系统模型下的网络性能,提出策略以保证传输链路的安全性和减小用户之间的干扰,提高系统容量,主要研究内容包括以下几个方面:第一,论文研究了多天线多用户多跳网络的安全容量等性能。当前的研究显示,多用户系统的物理层安全研究相对点对点通信更加复杂。本文将在前人的研究基础上进一步探索更复杂的多天线多跳窃听系统的安全性能,首先利用信息论、凸优化等理论推导求出模型的瞬时安全容量,并对其进行优化,求出上界。其次考虑信道的时变特性,对模型的遍历安全容量进行求解,并分析影响遍历安全容量的因素,给出提高多天线多跳多用户网络系统安全容量的策略,最后给出仿真结果验证理论分析。第二,论文研究了存储辅助的单链多跳网络的并行化传输性能。与现有工作不同,文章利用缓存辅助传输的方案,成功证明缓存技术的应用确实可以减少网络中的干扰,因此将多用户多跳网络转化成了特殊的部分连接干扰信道网络模型。然后利用信息论等理论推导出了该网络的自由度上界。并且由于用户在多跳链路中的位置越靠后受到干扰越多,文章给出了用户等差分配信号空间的可达方案。第三,论文研究了存储辅助的协作中继网络传输问题,进行了相关性能分析。论文从协作中继场景出发,考虑了中继具备缓存能力,并将缓存方案和传输方案等多重因素进行了联合设计,给出了该系统模型下的系统中断概率求解过程及结果,最后的仿真结果证明了本文提出的方案在系统中断概率等性能上确实优于传统无缓存辅助的协作中继方案,仿真还给出了其他指标对中断概率的影响。最后,对全文进行了总结,并展望未来研究的工作。