近年来,WMN(Wireless Mesh Network,WMN)成为无线通信领域研究的新方向,其目的是为用户提供高速Internet接入服务,随着互联网用户的不断增加,多网关WMN应运而生,同时高效稳定的路由协议成为提高多网关WMN性能不可或缺的关键技术,是当前专家和学者们研究的重要课题。本文以多网关WMN为背景,以实现快速切换和网关负载均衡为主要目的,通过对二层路由协议LTWMP(Layer Two Wireless Mesh Protocol)进行分析,结合其特点以及缺陷,提出改进算法。主要内容包括:(1)基于LTWMP的快速切换路径选择协议FS-LTWMP(Fast-Switching Layer Two Wireless Mesh Protocol)。该协议提出新的链路质量计算方法,并实时更新各个节点的链路质量值,以链路质量瞬时值作为路由选择的依据,同时提出路由切换的条件,以避免路径切换频繁,造成乒乓效应。搭建测试环境对FS-LTWMP协议进行性能测试,测试在断开某个节点后路径切换的时延,测试结果表明,FS-LTWMP协议在网络环境变化时能在较短时间内恢复正常通信。(2)基于LTWMP的网关负载均衡协议LB-LTWMP(Load Balancing Layer Two Wireless Mesh Protocol)。该协议综合考虑网关节点负载和路径质量,作为网关选择的依据,可同时实现最优网关的选择和到达最优网关的最优路径选择。根据LTWMP协议与Linux内核紧密相关的特点,提出利用Linux相关内核函数获得网关处负载的方法,并在Hello包中增加网关负载字段,使节点知道所有网关节点的负载情况,节点在选择网关时综合考虑路径质量和网关负载,均衡数据流量,解决负载不均衡问题,避免在网关节点处发生拥塞。搭建环境对LB-LTWMP协议进行性能测试,测试在不同负载情况下,LB-LTWMP协议的吞吐量和时延,以此来反映网络性能的优劣,测试结果表明,LB-LTWMP协议网络性能大大提升。