在无线网络中,虚拟骨干的大小是衡量网络质量的一个重要因素,即虚拟骨干越小,网络路由开销越小。因此,在研究上,常常将最小虚拟骨干网的构建问题抽象为图论中的最小连通控制集求解问题。求解最小连通控制集已经被证明是一个NP-难问题,一般可通过设计近似算法进行求解,而决定近似比的一个关键参数是极大独立集的上界。此外,由于均质无线网络中每个传感器所对应的节点都具有相同的传输半径,这显然并不符合现实中的大部分情况,因此具有不同传输半径的异质无线网络研究更具有现实意义。针对以上问题,本文从单位球图模型和有向图模型两个方面对无线网络中虚拟骨干网展开深入研究,其主要创新性研究包含以下三个方面:(1)在单位球图模型下,将极大独立集的上界优化到了12.5385,并提出一个近似算法,算法产生的连通控制集的近似比为12.5385+ln11;(2)将三维均质无线网络虚拟骨干网研究中的几何方法推广到三维异质无线网络的研究中,提出了一个强连通控制吸收集构造算法;(3)进一步拓展到具有路由保证的异质无线网络虚拟骨干研究,提出了两个具有路由保证的强连通控制吸收集构造算法。此外,本文通过仿真实验验证了算法的可行性,同时对比实验分析结果说明,本文提出的算法比已有的算法性能更好。