由于无线频谱的开放性、互联网络的开放性,如何保障可信网络接入,并实现安全可信的数据通信,是无线网络通信领域的一个关键基础性问题。这些问题的解决方案主要是以IEEE为首的IEEE 802.11i标准和我国的GB15629.11（WAPI）标准为主。这两项标准的核心安全方案大同小异,如果都严格的遵守这些标准,空口接入的安全的问题是得到了解决,但需要耗费更多的密码计算量、更长的接入时间、更复杂的安全认证流程,这样导致着用户的安全接入效率低下,影响着大规模部署与用户使用体验。如何使用户在安全认证的基础下,在良好的网络覆盖范围内能快速的接入网络、快速切换应用是个难题。论文以国家科技重大专项项目“宽带移动网络安全技术研究”课题为基础,结合广东省科技厅粤港关键领域重点突破项目“安全高性能IPv4和IPv6互通设备研发与产业化”和国家发改委下一代互联网业务试商用及设备产业化专项“基于IPv6的下一代绿色无线智慧校园应用示范”作为依托,通过与某运营商建设的WAPI无线网络工程项目作为试验网,实现基于可信环境下的宽带快速接入研究与应用。论文根据工程应用需求,围绕着快速接入技术与切换等关键技术难题开展了前沿技术探索、深入的研究与分析完成了以下工作:（1）对无感知接入的需求做了全面和深入的分析,围绕用户对网络快速接入与良好的体验的需求,构建无感知接入认证框架,并设计基于人工智能学习识别模型,同时绑定MAC地址,实现用户的快速接入可信的网络。面对人们常用的热点AP特点问题,通过动态生成共享数据组,并提取hash值,提出了二次安全快速接入机制与算法,不需要在系统重新实现无线接入的多个接入认证步骤以及算法运算,使得接入终端实现二次快速无线接入认证,减少CPU运算资源耗费,提高了在安全无线网络环境下的应用效率。（2）针对在安全环境下的网络快速切换问题,结合邻热点预认证与缓存技术,提出了一种高效的无线Mesh网络无缝切换技术与机制,降低切换时延,实现无线Mesh网络的无缝切换。通过对STA物理地址与IP地址的绑定,设计地址对应关系表和路由算法,并在原MAP与目标MAP建立缓机制,保存切换过程中的通信数据包,实现在无线Mesh网络的有效切换。通过网络设备的缓存策略与新的算法寻址机制,减少STA在切换过程中的压力,有效降低了切换过程的丢包率,实现Mesh网络的无感知与快速切换。（3）针对郊区以下广大农村的宽带网络覆盖所涉及的工程建设、功耗节能等问题,为提高无线网络的服务质量,改进了人工鱼群算法与分布式覆盖控制算法,同时把改进的人工鱼群算法和无线网络覆盖控制结合起来,把覆盖控制问题抽象为一个函数,并针对无线网络这一应用对人工鱼的行为进行描述,达到网络的良好覆盖环境。最后对LEACH分簇算法进行研究,提出一种新的簇头节点均匀分布的分簇方法。该方法可以较好的保证网络的覆盖率和减少整个网络的能量消耗。本文在某电信运营商、南方高校校园网等较大型的工程应用建设中进行试验数据验证,在保证系统安全的接入认证与漫游的情况,接入的速度和切换都得到有效的改善。