多射频多信道无线mesh网具有高度灵活性、健壮性、高带宽和易维护等优点，已经成为下一代宽带无线接入网络的研究热点。一方面，频谱切换技术可以降低无线传输干扰、优化网络结构，成为无线网络研究热点。而现有频谱切换技术忽视了频谱切换执行顺序对网络性能的影响，无法保证网络在切换过程中的连通性和吞吐量。另一方面，协作通信技术通过使用分布式终端，来抵抗信道衰落并实现空间分集增益，赢得越来越多的关注。近期研究表明，使用多信道能够减少无线干扰，提高网络容量。然而，目前针对协作通信的研究仅限于单射频单信道网络中，而不能充分发挥多射频多信道的优势。本文以提高网络容量为目标，研究多射频多信道无线mesh网中的频谱切换与协作通信技术。主要贡献如下：1.为了最大化网络吞吐量，本文提出一个能够保证网络连通性及吞吐量的频谱切换链路调度问题，并证明其是NP难问题。为解决该问题，提出联合频谱切换调度和QoS重路由的跨层优化算法。在该算法中，频谱切换分多轮执行。为减少切换延时并保证网络连通性，该算法基于加权最小生成树来确定每轮需要切换的链路，并在切换过程中为数据流进行重路由来满足数据流的QoS需求。结果表明，所提算法能够充分利用多射频多信道资源，并能为多流提供较高的吞吐量保证。2.提出一个新的联合协作路由、信道、中继分配问题，为解决该问题，提出一种分布式最优化算法来最大化网络吞吐量，算法大致分为三个阶段。第一阶段是为网络中的数据流找到最优协作路径，该路径基于提出的冲突感知信道利用率判据。第二阶段是在第一个阶段的基础上进行信道调节，信道调整依据提出的流量感知信道调整判据。第三阶段是对路由及中继的局部重新调整，以适应变化的拓扑。实验结果表明，所提算法能够充分利用信道增益及协作分集增益，提高网络吞吐量。