随着无线通信技术的发展，提供移动Internet访问的无线网络正逐步改变着人们的日常生活。目前正在进行商业化推广的无线局域网(Wireless Local Area Network，WLAN)是一种单跳的无线接入网，所有无线终端通过访问点(Access Point，AP)接入有线网络。但是，单跳无线传输的距离有限，WLAN的覆盖范围较小；另一方面，由于AP需要直接与有线网络相连，所以WLAN对有线网络有着严重的依赖性，部署成本仍然较高。为了扩大无线接入网的覆盖范围、进一步降低部署成本，无线Mesh网络(Wireless Mesh Network，WMN)应运而生。WMN是一种多跳无线网络，它具有网状的拓扑结构，终端通过多跳无线中继接入Internet。WMN的构成可以分为Mesh路由器、Mesh终端以及Mesh网关，Mesh网关为WMN与有线Internet的连接点；主干路由器位置较固定，有稳定的电源供给；Mesh终端通过Mesh路由器接入网络，在特殊情况下Mesh终端也可以作为路由器提供到WMN的连接。已有的研究成果表明，现有的MAC协议、路由协议以及传输协议等应用于WMN时，所能达到的传输性能还远不能满足用户的需求。因此改进现有协议以适应WMN的特征，从而提高WMN中的传输性能具有重要的意义。本文首先对WMN的相关背景与研究现状进行了综述。WMN是一种新型的无线接入网技术，在各个网络层次上都有很多值得研究的问题存在。作为Internet接入网，WMN需要支持Internet中存在的各种业务流量，特别是目前占Internet业务总量80％的可靠数据传输，以及随着多媒体技术的发展，流量急剧增加的实时多媒体传输。为了准确地了解基于IEEE 802.11的WMN传输性能，第三章中采用NS模拟工具和搭建的实验床对WMN中TCP传输以及实时多媒体传输的性能进行了测试。实验包括单条TCP传输、多条TCP流竞争的传输、单条多媒体流传输和有背景流的多媒体流传输四类场景，对各场景下的流吞吐量、延迟以及抖动等性能进行了记录。实验结果指出了WMN中TCP传输以及实时多媒体传输所存在的问题。在模拟测试的基础上，第四章对WMN中所采用的IEEE 802.11 MAC协议和TCP传输协议进行了分析。采用Markov链来描述站点MAC层的状态转换和TCP状态转换。根据模型所分析得的延迟和吞吐量与模拟实验结果相吻合，证明该模型能够准确反映影响WMN中传输性能的因素。建模分析结果显示影响WMN中传输性能的最根本的原因在MAC层协议，因此本论文在后两章中针对IEEE 802.11 MAC协议提出了两种改进机制，以提高WMN的传输性能。噪音、多径干扰等因素所造成的无线信道误码现象是WMN丢包的重要原因之一。环境等因素导致误码率动态改变。第五章所提出的动态的帧大小调节机制(Dynamic Fragmentation and Aggregation，DFA)能够在每一跳的传输中根据信道状态选择合适的发送帧长，利用分片或聚集操作使数据以最合适的帧长发送。每一跳上的局部优化将带来全局的优化，DFA在最大化信道利用率的同时尽量避免误码丟包的发生，从而减小丢包重传所带来的开销，提高WMN的传输性能。实验结果验证了DFA机制的有效性以及其对WMN传输性能的改善。WMN需要支持大量不同类型的业务，这些业务对带宽、延迟等传输性能的需求不同。为了满足不同业务对传输性能的不同需求，第六章提出了自适应竞争窗口调节机制(Adaptive Contention Window Adjustment，ACWA)。ACWA是一种跨层的解决方案，它通过网络层和MAC层的协作来区分数据包的优先级。它将不同优先级的数据包放到不同的MAC队列中，根据信道以及队列状态自适应地修改竞争窗口，从而为WMN中不同类型的流提供所需的服务质量保证。ACWA在提供传输质量保证的同时还能部分解决局部拥塞问题。模拟实验结果验证了ACWA在传输质量保证上的有效性。本文的研究还集中在基于IEEE 802.11的WMN中传输性能的提高，基于WiMax、UWB等新的传输技术乃至多协议混合环境下的WMN还有很多挑战性的问题值得研究。