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下一代无线网络的一个显著特征是业务的多媒体化和用户对服务质量要求的不断提高。但由于无线频谱资源的有限性，如何在无线环境中提供对多媒体业务的支持，并在此前提下充分利用有限的网络资源，成为一个迫切需要解决的问题。本文以基于CDMA技术的第三代无线通信系统为背景，着眼于无线资源的优化与管理，从功率资源的优化分配、时间资源的优化调度、以及空间资源的优化选择三个方面，深入研究了无线网络中保证多媒体用户服务质量的资源优化问题。其中，重点考虑了无线网络中非理想环境(不完善的功率控制，不完善的干扰抵消，移动用户的发射功率受限及信道状态的不完善预测，信道信息的不完全反馈等)对资源优化问题的影响。本文的主要研究成果包括如下几个部分：
1.基于排队论中的流体流分析方法，提出了一种多媒体CDMA网络中容量最优的服务质量协商方案。其主要特点是采用ON-OFF模型来描述业务的流量性能，同时考虑了实时业务对时延的要求以及非实时业务对分组丢失率的要求，得到了满足用户服务质量要求的速率与信干比之间的闭合关系；
2.研究了不完善功率控制下多媒体CDMA网络容量最优的功率分配策略，并基于保守界近似方法给出了一种对该优化问题的闭合形式的近似解，提出了一种容量次优的功率分配策略QOPA。实验结果表明该策略相对于已有的理想化完善功率控制下的功率分配策略可以带来可观的用户容量的增益。更进一步的，从连接级的角度考虑了业务突发性的影响，提出了一种不完善功率控制下基于差分用户中断概率要求的连接接纳控制算法DOP-CAC，进一步提高了用户容量；
3.研究了不完善串行干扰抵消下用户容量最优的用户检测次序及功率分配问题，提出并证明了一种容量最优的按照用户干扰抵消误差升序排列进行用户检测的ε-ordering算法，并给出了一种基于导频辅助的干扰抵消误差估计方法；
4.研究了用户发射功率受限的话音/数据CDMA系统的用户调度问题，证明了按照用户的接收功率能力因子IRPC大小降序排列进行并发用户的选择与功率分配可以获得最大的吞吐量，并提出了部分降序IRPC调度算法(PDI-scheduling)。该算法可以在提供较高系统吞吐量的同时保证了用户一定程度上的公平性，同时还验证了该调度策略对信道预测误差的健壮性；
5.研究了多用户邻信道干扰下MIMO系统中发射天线的信道容量优化选择问题，通过引入描述邻信道干扰、高斯白噪声干扰以及瑞利衰落的MIMO信道的等效信道矩阵(ECM)，提出了一种基于最大总特征模式增益(MTEG)的发射天线选择策略，并证明了根据该策略可以按照各发射天线在ECM中对应的列向量的Frobenius范数的降序排列来进行天线的选择。同时验证了该方案在同类的容量次优天线选择方案中以最小的计算复杂度获得了最逼近最优信道容量的性能。
以上成果对于在下一代无线网络中对多媒体业务提供有效的支持具有深刻的指导意义。