组播能够高效地为组通信应用提供点到多点和多点到多点的传输能力。因此，自从被提出，组播就一直是学界和业界所关注的热点领域之一。历经二十余年，已经提出了大量的网络技术用于提供组播。对于提供组播而言，每种网络技术均有其独特的优点和不足，所以不同的网络技术之间往往不是相互替代的关系，而是相互补充的关系。这意味着在未来的网络环境中必将由不同的网络提供组播，以适应不同的环境。然而，这些网络常常位于不同层次，采用不同的传输介质，使用不同的控制协议，运行不同的管理平台，具有不同的组播能力。换言之，提供组播的网络呈现巨大的异构性。　　 网络的异构性为在Internet中大规模的部署组播带来巨大的挑战。首先，异构性导致难于在网络间实现组播的互联互通，从而不可避免地产生许多大小不一的组播孤岛。其次，异构性造成组播应用的不可移植性和脆弱性，因而极大地增加了组播应用开发和维护的成本。最后，异构性致使组播传输严重地依赖于特定的传输介质和特定的网络协议，因此不能利用统一的方法来优化组播传输。　　 针对上述挑战，本文研究了异构网络的组播互联和优化问题，并取得了以下独创性的研究成果：　　 (1)组播服务架构。组播服务架构以服务的形式构建了两层抽象：网络资源层和组播服务层。为了屏蔽组播的具体实现细节，网络资源层抽象了组播的传输能力，并封装了在异构网络中的复杂协议和处理流程。通过网络资源层所提供的虚拟资源属性和逻辑操作，组播服务能够按照统一的方式实现针对组播传输的管理和控制功能，从而消除了组播服务与底层网络之间的耦合性。松耦合特性使得组播服务逻辑更加清晰，更加专注于服务的组装和互联。从服务的视角来看，组播服务层是一个对等(Peer-to-Peer)网络。基于用户需求和虚拟化的网络资源，组播服务可以动态地相互连接。因此，组播服务架构有利于在异构的网络间实现组播的互联。　　 (2)在单频网络中基于虚拟MIMO(Multiple Input Multiple Output)技术的组播优化。首先，本文提出了一种简单和直观的分析方法，用于计算在MIMO系统中成对差错概率的上下界。其次，为了高效地获取单频网络所固有的空间分集能力，本文设计了基于虚拟MIMO技术的单频网络。基本想法是通过发射机之间的合理布局和相互协作来模拟一个虚拟的天线阵列。由于基于虚拟MIMO技术的单频网络能够高效地把破坏组播传输的“人工”多径转变为对组播传输有利的增强因素，所以在不增加发射功率或者牺牲无线带宽的情况下就能够实现更高的组播传输速率和可靠性。最后，本文还推导了基于虚拟MIMO技术单频网络的误比特率公式，用于评估其性能。　　 (3)在无线局域网中基于协作分集技术的组播优化。为了优化组播传输，本文将协作分集技术引入无线局域网。核心思想是当源节点向目的节点发送组播数据时，选择合适的伙伴节点参与接收和转发这些数据。因为选择不同的伙伴节点将导致不同的组播传输性能，所以本文研究了在协作分集中的伙伴节点选择问题。本文首先针对组播建立了伙伴节点选择问题的数学模型，其能够在伙伴节点和所有目的节点分别满足一定误比特率性能的前提下，使源节点和伙伴节点的功率消耗之和最小化。然后，本文推导了伙伴节点和目的节点的误比特公式，从而揭示了组播性能与伙伴节点之间的依赖关系。最后，本文提出了分布式的和自适应的伙伴节点选择算法，其能够在无线局域网中为组播传输逐帧地和动态地选择最优的伙伴节点。此外，所提出的算法还拥有较小的通信开销。因此，该算法能够适应无线局域网的分布性和动态性，易于实现和部署。