近年来,WMN引起了国内外研究者们越来越多的关注。无线Mesh网络(Wireless Mesh Networks,WMN)是一种新型的无线多跳网络结构,它继承了WLAN和MANET两者的优点,具备网状的拓扑结构和自组织、自适应的组网方式,可提供高速稳定的端到端无线传输。WMN的出现,为商业化的“最后一公里”无线宽带接入奠定了坚实的基础。路由协议是WMN研究领域的关键技术之一。然而,现有已提出的若干协议尚不能完全满足实际应用的需求。因此,有必要针对WMN的特征,研究和设计新的路由协议,提高WMN的网络性能。首先,本文介绍了WMN的背景、基本概念和应用需求,总结WMN中的主要研究领域、相关的研究项目、标准及商业产品,并提出了本文的研究目标和思路,并在第二章对当前在路由协议方面的研究工作进行详细、全面的综述。随后,在上述讨论的基础上,本文针对骨干型WMN和混合型WMN两种不同的无线网络应用场景,分别设计了相应的路由协议,以期能更好的发挥WMN的性能优势。这也是本文的主要工作和创新点。骨干型WMN路径容量的理论分析模型和多项式时间算法:由于已有研究证明,在多信道多无线接口的无线网络中,路径容量的计算是NP-Hard问题。因此,为测量骨干型WMN中给定路径的最大容量,我们在第三章给出了路径容量的理论分析模型,将之转换成为带约束最优化问题,并通过引入贪心策略,实现了基于本地虚拟报文探测的多项式时间的启发式算法PCEAGS。模拟结果表明,该算法能较为准确的评估路径容量,且不会引入额外的网络负载。满足端到端高吞吐的路由协议:为实现端到端高吞吐的路由协议,我们在第四章深入总结了现有路由度量的不足,并在第三章的研究基础上,提出以路径剩余容量作为新的路由度量,针对不同类型的信道占用状况进行总结,给出了路径剩余容量的计算公式。接着,以端到端吞吐量为优化目标,设计了端到端高吞吐路由协议EHTR,并详细讨论了路由发现机制,解决了路由失效的维护问题。模拟实验结果证实,EHTR能显著提高WMN中的端到端吞吐量。混合型WMN基于局部拓扑的动态信道分配策略:对于混合型WMN而言,WMN的多信道多无线接口的资源优势,使其能提供端到端的高带宽传输,然而也带来了信道分配的复杂问题。研究证明,多信道多无线接口的网络中,信道分配亦是NP-Hard问题。因此,我们在第四章提出基于局部信息的自适应信道分配算法LICA,仅使用局部网络拓扑和邻居节点的信道使用状况,结合启发式信息,自适应的进行信道分配,并避免了信道分配震荡问题。仿真实验表明,LICA算法的计算复杂度低,扩展性良好,且具备负载均衡的特性。基于流量感知的负载均衡路由协议:由于无线信道广播传输的物理特性,导致WMN中更容易出现拥塞,从而引起频繁的信道冲突,严重降低网络整体性能。为解决此问题,我们在第六章提出基于流量感知的负载均衡路由协议TLR,以第五章中的信道分配研究为基础,同时兼顾端到端的公平性传输,结合拥塞控制、流量感知等进行跨层协议设计。仿真模拟的结果显示,TLR能平衡全网的流量负载,保障了端到端的公平性传输,且具有良好的可扩展性。本文对WMN路由协议的关键技术进行了深入细致的研究,并针对骨干型WMN和混合型WMN两种WMN应用场景,提出了相应的路由解决方案。然而,在WMN的路由协议领域还有很多亟待解决的挑战性问题,包括安全路由、多径路由和QoS路由等等。