Wi-Fi网络作为无线局域网的主要接入方式,相比蜂窝网络由于其价格低廉、使用方便、部署简单得到了广泛使用。由于Wi-Fi网络使用ISM公有频段、采用DCF协议接入控制方式,当大量用户接入时可能出现用户之间相互干扰严重、大量用户处在等待或退避的状态,这些都将导致网络性能降低、用户用网的公平性得不到保证等问题。本文旨在实现Wi-Fi网络的智能管控、解决高密度Wi-Fi网络场景下负载分布不均导致的网络性能降低的问题。首先,本文通过引入软件定义网络框架(SDN),实现集中可控的软件定义Wi-Fi网络,区别于传统企业级WLAN中基于CAPWAP协议的集中管理框架,SDN提供可编程的接口,方便网络管理或开发相应的管理应用。本文既搭建了基于Mininet-WiFi的仿真平台,又搭建了实际的网络测试床,并扩展了已有实验平台的功能,为高密度Wi-Fi网络负载均衡研究提供了验证平台的支撑。其次,为优化高密度Wi-Fi网络的性能,针对传统基于最大RSSI接入方式会导致网络用户分布不均、网络拥塞严重的问题,本文设计并实现了高密度Wi-Fi网络环境下,用于网络负载均衡的ACH算法,相比其它已有的负载均衡算法,ACH算法充分利用SDN的集中管控特性,结合了负载的接入和切换过程,实现了负载在全局网络AP中的合理分配。为进一步提升负载均衡后的网络吞吐量,本文引入了吞吐量优化的理论模型,通过选择合适的网络初始化退避参数,优化网络性能。最后,分别在Mininet-WiFi仿真平台和测试床中实现了多种负载均衡算法,比较了ACH算法与已有的多种负载均衡算法的实验结果,说明了ACH算法相比其它算法,不仅能保证负载在网络AP之间分布的均衡度,而且还能保证较大的网络吞吐量以及保障STA用户用网的公平性。