本文对无线多热点网络(Multi-hotspot Network)中广泛存在且矛盾日益突出的多接入点接入中的切换、负载均衡等问题进行研究,利用博弈论以及网络优化等工具,提出有效的无线带宽分配、负载均衡以及多接入点选择接入算法,从而最优化无线多热点网络的用户体验以及最大化利用网络资源。研究通过对现有系统和既有工作的深入分析,发现当前无线多热点负载均衡系统的研究仍存在一些不足:在使用网络带宽的过程中过度占用带宽资源从而导致其他用户的网络体验降低以及网络性能降低;在现有的无线局域网网络容量理论和标准模式基础上,没有充分考虑网络容量和延迟的不同要求;在用户要求链接的过程中,忽视用户负载均衡的问题,以及网络拥塞甚至造成网络瘫痪;缺少定价机制,不能够有效保证每个用户可以获得与其支出相对应的服务体验等问题。为此本文从理论和算法入手,从多个方面提出相关的算法优化和解决方案,主要贡献在于:1)针对无线多热点网络中用户行为特征的研究,探寻多热点网络中用户行为模式。绝大多数仍然假设用户的网络业务以及通用的网络拓扑或者信道访问模式,而较少的考虑到多热点网络中特有的用户行为模式,如应用程序、接入点(Access Point,AP)选择的趋势、移动性、自私行为分析以及网络体验,本文重点考虑多热点网络中不同用户对网络带宽以及延迟的要求,在深入理解用户行为基础上,提出了基于软件定义网络(Software Defined Network,SDN)和负载均衡的快速网络切换机制。通过理论分析和Mininet-WiFi仿真平台进行模拟实验,实验对于不同切换方式的切换延迟、丢包率、切换稳定性进行比较,结果表明该机制能够有效地降低不同接入点之间的切换时延和丢包率,同时稳定性得到提升。2)无线局域网(Wireless LAN,WLAN)运营商和服务商为了给用户提供更好的连接和用户体验,总是会提高无线接入点的密度。因此,WLAN用户通常会发现自己被多个接入点覆盖,并且须决定关联哪个接入点。针对多热点网络中网络拥塞问题,在现有的无线局域网络容量理论和802.11标准的AP接入模式的基础上,充分考虑多热点网络中不同用户对网络速率及网络延迟的不同要求,研究适用于公共多热点网络中热点接入算法,提出了一种基于博弈论的在线关联AP选择接入算法。本文提出新的热点接入评价模型及分布式算法,通过接入控制机制和接入后用户获得的网络性能分析预测两种方式,达到优化热点接入的目的。同时,理论分析和实验表明,关联算法的竞争比达到1-1/e,与传统的基于RSSI的方法相比,不仅提高了总吞吐量,对解决网络拥塞、减少延迟、提高用户网络体验效果明显。3)针对多热点接入控制不灵活的问题,为了能够达到更加灵活地获得带宽分配和全局优化用户接入的目标,接入点对网络中存在的用户关联请求决策时,综合考虑用户负载均衡的问题,提出了基于SDN的面向负载均衡的接入控制机制。理论上,结合面向全局公平的带宽分配算法,在比例公平和最大最小公平中,来权衡统筹网络中资源的分配,结合博弈论中贝叶斯平衡理论,更加合理深入调度资源。负载均衡算法框架方案实验过程中,采用Mininet仿真平台进行模拟,拓展了 OpenFlow协议使AP能及时将接入请求发送至控制器。相应的为了收集信号强度、吞吐量、丢包率三个指标信息,在SDN控制器上拓展了智能接入点关联模块,AP信息采集模块和负载均衡模块,进而计算多个可连接的接入点的网络质量,来确定最佳接入点,从而均衡各接入点的负载,提高网络服务质量。同时,算法运行在SDN控制器中,避免了对接入网络的用户设备进行修改,提升了兼容性,方便部署。综上,研究各部分既相对独立又相互关联,旨在能够对已部署的网络实现进一步的优化,对于将要部署的网络可以提供合理规划的指导。同时,对于无线运营商、无线热点网增值商家如购物中心、咖啡厅、机场、社区等有着现实的经济效益。