无线Mesh网络（Wireless Mesh Network,WMN）由于其易部署、自组织、自恢复以及低成本等特点已经成为当前重点研究课题。WMN结构较为复杂,通常使用不同供应商之间的接口,甚至来自同一个供应商的不同产品配置各个网络设备。WMN将控制平面和转发平面紧紧耦合在一起,由复杂结构和功能的Mesh路由器组成,并运行大量分布式路由协议,网络管理员不能集中调度控制以及维护全局网络,因此网络路由效率和资源分配能力较差。基于IP的无线网络采用逐跳的寻址方式建立到达目的节点的最优路径,这使得该路径只在局部范围内最优,不适用于动态流量算法的实现。此外,无线Mesh网络中路由环路也会影响网络性能。如果在无线Mesh网络中主机或路由器的路由配置出错、路由协议陷入循环等原因导致路由环路,将严重影响网络整体性能,如占用大量带宽、丢失数据、超长时延等,甚至可能造成不可挽回的损失。为了解决上述路由问题,本文引入软件定义网络（Software Defined Network,SDN）架构,SDN使用逻辑集中的控制器计算路由,并具有精确下发流表能力。因此,将SDN技术引入到无线Mesh网络能提高路由决策和数据资源分配能力。此外,因为SDN的无环特性,在路由环路避免机制中有显著作用。论文主要工作内容如下:1.提出一种基于SDN架构的最短路径优化协议（Sofetware Defined Wireless Mesh Routing,SDWMR）,该最短路径优化协议将SDN与无线Mesh网络相结合,逻辑集中的SDN控制器具有全局网络拓扑,负责网络中所有控制决策。首先,SDN控制器与底层Mesh节点建立初始路径,根据路由约束要求计算最短路径,由最短路径算法在控制器中完成此计算过程。其次,控制器将计算得到的路由规则通过初始路径传输到各个底层Mesh节点中。当最短路径中传输大规模流量时,以分流算法解决路径拥塞、资源分配不均衡等问题。引入SDN技术为无线Mesh网络解决了路由瓶颈问题,并且提升了资源管理能力和路由效率。本文路由协议已使用Mininet-Wifi网络模拟工具仿真,并且与现有的两种路由协议做出对比。仿真结果表明SDWMR路由协议在网络吞吐量、时延以及丢包率等网络性能方面优于已有的OF-OLSR路由协议和Three-Stage路由协议。2.提出一种基于SDN架构的路由环路避免算法（Routing Loop Avoidance Algorithm,RLAA）,该路由环路避免算法将软件定义网络与无线Mesh网络相结合,采用与第一个创新点相同网络架构。在Mesh网络中,路由循环会造成丢失数据包和较大时延的问题,即较长收敛时长。即使在无循环机制的SDN架构下,也存在新加入流优先级过高的问题导致路由环路。RLAA与传统生成树协议（Spanning Tree Protocol,STP）算法相比,该算法基于SDN网络的无环路特点,通过审核第三方人员发起修改路由转发请求,在该请求相关流表还未改变网络转发规则前,通过RLAA算法预先计算出该数据流的转发路径,根据分析此预测模拟的转发路径判断环路,达到避免生成路由环路的目的。该方案已通过Mininet-Wi Fi网络模拟工具仿真,仿真结果表明,本文路由环路避免算法在收敛时长以及控制开销等方面优于Header-Tag、STP等算法。