无线Mesh网络作为一种新型的宽带无线接入系统,是由无线路由器和终端设备组成的多跳无线网络,具有高容量、高速率的特性,可以作为最后一公里问题的网络解决方案之一。IEEE 802.16协议将无线Mesh网络作为其可选组网模式,可以节省部署和升级基础设备的成本,而且建设周期短,提供业务快。802.16 Mesh网络支持多种调度机制,但是集中式调度机制存在着网络的可扩展性的问题,而分布式调度机制存在服务质量(QoS)保障方面的问题。本文通过对无线Mesh网络定义、结构、特点、优势、应用、关键技术以及研究方向的调研,以802.16 Mesh网络作为重点,研究了多跳情况下网络的节点选择以及QoS保障的相关机制,提出了基于跨层设计思想的优化方案,向802.16 Mesh网络中的业务流提供可靠的QoS保障。本文所提设计方案,通过在Mesh BS和Mesh SS中添加跨层控制模块,提供物理层和MAC层之间的信息交互与控制。为业务流提供基于端到端时延限制保证和基于避免干扰提高系统吞吐量的节点选择机制。当新的Mesh SS进入网络,方案采用基于优先级的接入机制建立起网络拓扑,并在此基础上实施基于各节点的路径选择算法。在提供QoS的同时,增强了网络的可扩展性。在分析中,我们以实时业务的QoS为重点,对提出的跨层设计方案进行了理论分析和相应的仿真。结果表明,本文所提方案在实时业务的时延、网络的吞吐量以及丢包率上都有很好的提高。