无线网状网是一种具有良好市场应用前景的新型宽带无线网络技术,其商用化的脚步已经走在了标准化的前面,并且随着市场的扩大还在不断地向前迈进。然而,就这项技术本身而言,还存在诸多问题尚未得到彻底的解决,其中涉及到协议设计、性能分析和推广应用等各个方面。本论文首先介绍了无线网状网的产生和发展等背景知识,并针对无线网状网的定义、特点、应用以及影响网络性能的关键因素等该技术中最核心的几个问题,进行了全面的讨论和总结。其次,我们针对混合无线网状网这种最具应用前景的无线网状网,进行了容量分析,并通过使用NS2进行仿真,得出了对混合无线网状网吞吐量容量的量化估计,同时还研究了MAC机制、承载业务类型和节点数目等网络要素对容量的影响,从而为实际网络的协议开发、结构规划和部署运行等提供了重要的参考准则。然后,我们围绕网络容量这一重要性能指标,从更加具体实际的角度考虑,对无线网状网中的信道分配优化问题进行了研究,给出了相应的解决方案,设计实现了实用的信道分配软件工具CAT,并通过本地功能性测试和室外测试平台测试,充分验证了CAT所具有的各项功能以及所给出的最优信道分配方案的最佳性能。进一步,我们针对无线网状网中更加一般化的信道分配问题,从复杂性的角度对相关优化问题进行了深入的研究,利用组合学中的相关结论,估算出三种信道分配优化问题的复杂度,并采用实测的方式对理论估算结果进行了验证。结果表明,实际的一些信道分配问题与最一般化的信道分配问题相比,复杂度小得多;另外,针对大规模无线网状网中的信道分配优化问题,穷举搜索算法是不可行的,必须采用启发式的信道分配算法。最后,我们还详细介绍了本论文研究工作中参与设计的一个典型无线网状网工程实例——厦门大学海韵园区无线网状网。