由于复杂的网络坏境，多跳无线网络面临的多径衰落效应非常强烈，严重地影响了无线信号的传输，需要采用有效的抗衰落手段来增强无线网络的传输质量。协作通信因能克服信道衰落、提高传输容量和可靠性、扩展覆盖范围和降低能量消耗已被广泛关注和应用。协作通信主要利用无线信道的广播特性，允许单天线终端设备在多用户环境中共享它们的物理资源来进行通信，形成虚拟的天线阵列。参与协作通信的设备可相互转发信息，同一信息的多个复本能够通过相互独立的无线信道到达接收端，从而获得协作分集增益。　　协作通信技术在单跳网络中的优势已经得到广泛证实，然而，在多跳无线网络中，严重的同信道干扰使得协作通信传输性能急剧下降。本文结合多射频多信道技术，在兼顾网络公平性的情况下，研究了协作路由的选择与链路的信道分配问题，主要工作及创新点如下:　　(1)现有的协作算法没有考虑网络资源分配公平性的问题，造成一些业务流的吞吐量过小，使得这些业务流下的终端用户遭到“不公平”的对待。针对这一问题，本文对协作路由公平性问题进行了研究，提出了一种分布式的多网关无线mesh网公平路由算法FCRMG。算法首先将网络划分为多个重叠的簇集，并在簇集内信道资源约束条件下，将业务流的公平协作路由选择问题建模成一个凸优化问题，该问题是以业务流吞吐量的对数函数之和作为目标函数以追求业务流之间的公平性。然后，利用对偶分解和子梯度的方法分布式确定最优的协作传输路径和传输速率。实验结果表明，FCRMG算法在保证具有高的聚合吞吐量的同时，大大提高了网络中最小业务流的吞吐量，从而使多并发网络业务流可以更加公平地享用网络资源。　　(2)对于多射频多信道无线网络，现有的协作路由算法没有考虑在射频数量有限情况下的信道分配问题。为了在充分利用协作分集增益的同时降低同信道干扰，本文研究了多射频多信道无线网中的联合协作路由选择与信道分配问题。首先，针对协作通信多对一的传输特性，设计了一种基于协作通信模块虚拟化的方法，在此基础上，将联合协作路由和信道分配问题简化为联合直接路由和信道分配问题，同时对该问题建模成混合整数线性规划问题，并证明该问题是一个NP难问题。然后，为了求解该问题，提出了一种宽松的联合协作路由选择和信道分配算法L-JCRCA。算法首先将模型中射频数量限制条件进行了宽松，使模型变为一个可以在多项式时间内求解的线性规划问题。在求解出初步的最优解结果后，对其中分配了超过其射频数量信道的结点进行局部的信道调整，使得网络中所有结点都满足射频数量限制条件。实验结果表明，L-JCRCA可以有效提升网络总吞吐量。　　(3)集中式算法由于可以获得全局网络信息，可以求解出最优的协作路由选择和信道分配方案，但不便于应用到实际网络中。为此，本文进一步设计了一种适用于分布式实现的联合协作路由与信道分配算法。算法主要分为分成两步，首先，设计了一种剩余可用传输能力的路由指标-RATC(Reminder Available Transmission Capacity).基于该路由指标，设计了一种分布式的协作路由选择算法使得业务流可以更加均匀地通过网络，尽量减少业务流之间共享转发结点。然后，在考虑协作传输链路特性的基础上，我们提出了一种基于图着色的信道分配算法，该算法利用本地链路信息为转发链路分配正交信道来降低同信道干扰，与传统的信道分配方法相比，我们设计的方法可以同时适用于协作传输链路和直接传输链路。仿真实验表明，我们提出的算法在不同网络场景下，可以有效提升网络吞吐量。　　(4)为了在保证最低带宽需求的同时最小化少网络整体能量的消耗，本文设计了一种能量-带宽感知的协作路由指标，并基于该路由指标，提出了一种分布式的适用于能量有限的多射频无线网络的协作路由算法。该算法包括三个部分:协作路由选择，链路信道调整以及结点功率调整。协作路由选择主要是为新加入到网络中的业务流选择合适的协作转发路由，链路信道调整主要是为新增加的业务流转发链路的工作信道进行调整，而结点功率调整主要是当链路干扰程度增加后，发送功率无法满足最小带宽时，其为发送结点调整发送功率。仿真实验表明，文中提出的算法可以在保证最低带宽的前提下，有效降低网络整体能耗。　　综上所述，本文主要研究了协作路由的公平性问题，并结合多射频多信道技术，针对不同的网络场景提出了相应的协作路由选择和信道分配算法以满足网络用户的QoS或能耗需求。