无线接入网技术近年来得到了快速发展,成为当前通信领域研究、开发和建设的热点之一。无线接入网摆脱了传统布线方式的束缚,具有组网灵活、部署维护方便、用户移动接入等优点,其带宽也在不断增长,目前能够提供百兆级以上的宽带接入,可向终端用户提供类型丰富的多媒体业务,成为信息化建设的重要组成部分。但是,无线接入网络也存在着缺点,相对于有线接入方式,无线接入方式提供的带宽相对较小且变化幅度较大,不利于提供高带宽高质量的业务应用；采用分布式接入时由于机制本身的特点无法保证业务的服务质量(QoS,Quality of Service)等。而向用户提供具有QoS保障的业务尤其是实时业务,对无线接入网的进一步推广和部署尤为重要。因此,对无线接入网的QOS保障机制展开研究,寻找相应的性能优化机制和算法,具有非常重要的意义。采用集中式控制的IEEE802.16/WiMAX网络和采用分布式控制IEEE802.11Mesh网络均是当前无线接入网络中较受关注的领域,本论文对它们的QoS保障机制和算法展开研究,主要工作如下：1、针对IEEE802.16/WiMAX系统,提出了启用认知无线电技术的QoS性能增强机制。该机制一方面通过认知无线电技术增加了系统容量,另一方面通过资源预留方式,最大可能地降低了由于主用户的出现而产生的对实时业务的损害。提出的非整数预留方式在主用户出现概率、业务到达率等因素变化时,能够根据网络状况自动调整预留带宽的大小,兼顾实时业务的强制中断概率和网络容量。此外,系统所需改动小,部署成本低,尤其适用于突发业务多的环境。通过仿真验证,提出的理论模型和仿真结果相一致,相比于保护信道方式和整数预留方式,非整数预留方式具有最高的带宽利用率和最优的代价函数值。2、针对面向Internet的应用环境,建立了IEEE802.11Mesh网络的QoS性能分析模型。对于接入网而言,Internet应用将会是普通用户的主要应用之一。针对这一应用,此模型基于最新IEEE802.11s草案标准默认的混合无线网格协议(HWMP,Hybrid Wireless Mesh Protocol),对网络的吞吐量和时延进行了有效评估。根据网间业务、网内业务的特点,分别分析了树形路由和按需路由对网络性能的影响,综合后给出HWMP协议对整个网络的性能影响。此模型的分析结果可以为业务QoS保障机制的研究提供科学依据,对802.11Mesh网络的设计和部署也具有较好的参考价值。3、针对HWMP协议的特点,提出了802.11Mesh网络的拥塞控制机制。HWMP协议在路由选择过程中对不同位置的节点并没有区别对待,使得网间业务容易受到网内业务的干扰。而相对于网内业务,网间业务通常传输距离远,中转跳数多,对QoS的要求也更严格。为了更好地保障网间业务的QoS性能,本文对HWMP协议进行改进。此机制在路由过程中增加了新的拥塞量度,网内业务在路由选择时根据拥塞程度,尽可能避开根节点附近区域的节点,从而降低该区域的拥塞程度,提高网间业务的QoS性能。仿真结果表明,相对于原有机制,在网络出现拥塞时,该机制可以使网间业务的吞吐量和延迟得到明显改善,同时网络整体吞吐量也得到提高。