无线通信在近年来得到了飞速发展。作为无线网络的一种架构，无线网状网正在成为通讯领域中的一个研究热点，很有希望成为下一代无线网络中各种网络融合的基础。目前，无线网状网的研究正处于起步阶段。物理层，MAC(Medium Access Control)层，网络层，传输层都存在开放性的问题。论文主要针对MAC层做了研究和改进。 在对前人的分布式多信道媒体接入控制机制，信道分配算法和跨层优化技术，进行了深入研究的基础上，本文完成了以下一些具有创新性的工作： 针对基于控制信道的多信道接入控制机制提出了基于信道预留的多信道接入控制方案。通常，基于控制信道的多信道接入控制方案的控制信道上存在信道利用率低，信道请求相对集中的问题。因此，我们提出了基于信道预留的多信道接入控制方案。该方案中，节点可以在数据信道均被占用的时候继续在控制信道上发送信道请求来预约某一个数据信道。这样解决了控制信道利用率低的问题，而且降低了信道请求碰撞的概率。 基于网络中服务流的自相似性，提出了基于业务繁忙等级的动态信道分配算法。网络中各链路上的业务量是不断变化的。业务量的变化会带来信道利用率低，网络拥塞等问题。大量研究表明因特网上的业务具有自相似性。该算法利用网络中业务的自相似性预测各链路的业务量，根据各节点上所有链路的业务量为每个节点设置繁忙等级，然后根据繁忙等级动态的分配信道，从而解决了上述问题。 无线网络中的信道存在空分复用，时分复用和频分复用等。充分利用这些复用关系可以很好的解决无线网状网中的信道分配问题，提高信道利用率。因此我们提出了一种基于时频信道的准动态信道分配算法。该算法为每条链路分配了多个时频信道，并留有公共时频信道。链路以不同的优先级占用分配给自己的信道，公共信道和邻居链路的信道，从而实现信道的动态占用。同时，该算法还可以和现有的固定信道分配算法结合起来，达到信道空分复用最大化。 无线个域网中，超宽带无线通信技术的引入可以极大的提高网络的传输速率。可是，目前的媒体接入控制技术不能和超宽带无线通信技术相适应，很难保证实时多媒体业务的QoS。因此我们提出了一种媒体接入控制方案。该方案利用分层的媒体接入控制算法，有效的减小了接入时延和时延抖动，使基于超宽带无线通信的无线个域网可以很好的保证实时多媒体业务的QoS。 无线网状网中存在负载均衡问题。一般的负载均衡方案不考虑传输时延。这样，负载均衡的过程中可能会使实时多媒体业务时延增大。因此我们提出了一种基于QoS保证的负载均衡方案。该方案利用跨层优化技术实现在均衡负载的同时保证实时多媒体业务的时延要求，极大提高了无线网状网的性能。