无线mesh网络能给移动用户提供“最后一英里”的宽带无线接入,是下一代无线移动网络中非常有前途的通信技术。而有效的信道资源分配对提高无线mesh网络容量等性能指标具有重要意义。本论文首先介绍了无线mesh网络和信道资源分配等背景知识。详细阐述了无线mesh网络的组成、特点、关键问题和多接口多信道技术,然后探讨了信道资源分配问题,包括蜂窝网络、ad hoc网络和无线mesh网络中信道分配的特点,主要总结了无线mesh网络中的信道分配模型、方法和关键问题。本文针对863课题所提出的虚拟层次化无线mesh网络架构,开展了信道资源分配问题理论和工程实现技术研究。论文分析了虚拟层次化无线mesh网络架构,包括网络拓扑结构、组网优势和挑战性,针对该网络的特点,探讨了信道分配原则和模型。本论文主要分析了虚拟层次化无线mesh网络的信道分配能力。研究了包括接口、频谱、时间和空间的广义信道资源的使用对网络容量的影响,通过数值分析结果表明,在虚拟层次化无线mesh网络中使用广义的信道资源能够较大地增加网络容量,从而提出了联合时间和空间的信道资源分配策略。进一步,论文着重研究了虚拟层次化无线mesh网络中的信道分配算法。针对虚拟小区内部通信的信道分配问题,提出了虚拟小区信道分配算法,即,虚拟小区采取区群分配方法来实现信道资源的空间复用,通过研究虚拟小区内部通信时的通信和干扰范围,引入SINR计算得到区群大小,然后以区群为单位进行时隙资源分配;针对虚拟小区之间通信的信道分配问题,提出了联合图论模型和SINR计算的信道分配算法,借鉴矩阵胚理论中的图分解方法,将网络分割成子集,然后给每个子集的边依次着色,着色过程中考虑SINR计算来避免干扰。算法分析和仿真结果表明,所提出的虚拟层次化无线mesh网络中的信道分配算法能够在无网络干扰的情况下,以低算法复杂度来实现较高的网络吞吐量,从而能够很好地适应实际通信需求。最后,本文还详细介绍了项目中参与设计的一个工程解决方案,从实践的角度阐述了本文的信道分配方法。