随着无线通信技术的发展,能够提供移动Internet接入的无线网络正逐步改变着人们的日常生活。目前得到广泛应用的无线局域网(Wireless Local Area Network,WLAN)是一种单跳的无线接入网,无线终端均需要通过访问点(Access Point,AP)接入有线网络。由于单跳无线的传输距离有限,这就限制了WLAN的覆盖范围。同时,由于AP需要直接与有线网络相连,导致WLAN对有线网络有着严重的依赖性,部署成本较高。为了扩大无线接入网的覆盖范围、降低部署成本,无线Mesh网络(Wireless Mesh Network)应运而生。无线Mesh网络使用多跳连接的方式为宽带网络接入提供了一种新的选择,作为一种对传统网络拓扑的的革命性技术创新,无线Mesh网络不但降低了网络的部署成本,还大大拓展了无线网络的覆盖范围,并减少了对有线网络的依赖,同时还能提供很高的网络带宽。但是目前的无线Mesh网络还处于研究阶段,现有的网络协议和技术无法满足高性能宽带网络的要求。我们还需要针对无线Mesh网络自身的特点,对现有协议和技术进行改造,使得无线Mesh网络所蕴含的带宽资源得以充分的挖掘。本文针对无线Mesh网络的特性,提出了适用于多网关环境的多网关多路径路由协议。该协议利用无线Mesh网络非集中式的拓扑结构,以及存在冗余网关的优势,将终端与多个网关建立映射,以数据流为单位进行网关和路径选择;同时,又以数据包为单位,进一步实现了包的多路径传输,不但提高了数据传输的并行度,减小了传输延迟,还充分利用了网络资源,提高了网络效率。在多网关多路径路由协议的基础上,本文对传统的终端切换策略作出了改进,将无线Mesh网络中的终端切换划分为网内切换和网间切换两个级别,分别采用不同的切换策略进行切换处理。网内切换的切换延迟和网络开销小,优先级较高;在无法进行网内切换的情况下,才触发网间切换,网间切换的开销较大,但仍能保证大多数网络应用不被中断。采用网内切换和网间切换相结合的终端切换策略,不但降低了平均切换延迟,还降低了平均网络开销。由于无线Mesh网络没有专门的网络管理机制,而无线网络的拓扑结构变化也很难控制。当网络拓扑改变时,传统方式是通过链路感知和路由更新被动的进行调节,其反应速度缓慢,会使当前正在传输的的数据流被迫中断。为了增强无线Mesh网络的鲁棒性,本文提出针对网络拓扑变化的网络主动调整机制。在某些情况下,当网络拓扑发生可预知的改变时,为了尽可能的保证用户当前正在传输的数据流不被中断,Mesh网关和Mesh节点会按照一定的主动调整机制提前进行相应的调节,使得在拓扑改变时,网络依然能够不受影响的继续运行。本文对所提出的多网关多路径路由协议、终端切换策略和网络主动调整机制进行了大量的仿真实验。验证了无线Mesh网络中,采用针对Mesh特性设计的协议,无论在性能还是效率上都远好于使用传统协议;同时也验证了无线Mesh网络相对WLAN的成本优势、性能优势和稳定性优势。本文在现有对无线Mesh网络研究的基础上,合理利用网络特性,提出了高性能的路由协议、切换策略和主动调整机制,同时在网络仿真方面做出了积极尝试,对于无线Mesh网络的路由、切换和鲁棒性的相关研究具有理论指导和实践意义。