无线Mesh网络作为一种新型的无线宽带接入技术,被认为是解决无线接入“最后一公里”瓶颈问题的新的方案,它不仅能扩大通信范围,还能实现网络的灵活组网、增加网络的鲁棒性。然而,由于频谱资源的匮乏,在一定程度上限制了整个无线Mesh网络信道容量,认知无线电技术的提出可以解决无线网络中有限的频谱资源问题,认知无线Mesh网络就是将无线Mesh网络与认知无线电技术相结合,用户节点可以通过充分利用出现的无线频谱接入机会实现某些空闲频段的再利用,实现动态频谱接入的能力。认知无线Mesh网络在有效提高无线网络容量资源方面具有巨大的潜力,而对于容量的分析将会为未来实际认知无线Mesh网络系统的设计提供理论依据和指导。本文将针对基于所构建的认知无线Mesh网络模型分别进行容量分析,分别推导出其骨干网和子网以及采用功率控制技术下的骨干网的可达容量闭式解,目的是为了充分研究认知无线Mesh网络的容量特性,为将来设计认知无线Mesh网络系统提供理论依据。论文首先提出了认知无线Mesh网络的模型,给出了基于栅格结构的骨干网以及基于星型结构的子网的混合型结构网络模型,骨干网的干扰模型采用协议模型,认知用户与主用户以及骨干网与子网之间的干扰也在干扰模型中进行了明确的定义,此外,通过定义干扰参数给出了骨干网认知无线Mesh路由器的干扰范围,在对该认知无线Mesh网络模型的研究和分析基础上结合平均传输距离的推导,同时考虑多信道网络容量的计算方法,最终给出了认知无线Mesh骨干网和子网的网络容量的定量分析结果,仿真结果表明,认知无线Mesh网络的网络容量由主用户的行为、认知无线Mesh网络路由器、客户端数目、干扰参数以及平均传输距离决定。功率控制技术可以在某种程度上解决认知用户对主用户的干扰问题,在这部分,我们提出的功率控制方案的基本原则为认知用户通过调整传输功率大小来保证其对主用户的干扰总和在门限范围内,采用对数路径衰落模型来描述信道模型,通过对该问题进行公式化分析,确定最优功率分配方案,结合认知无线Mesh网络特点获得采用功率控制技术的骨干网的网络容量推导结果,仿真结果表明采用功率控制的认知无线Mesh网络的网络容量要优于未采用功率控制的网络容量,且与主用户可容忍干扰门限值有关。本文将这认知无线电技术和功率控制技术应用到无线Mesh网络,通过结合认知无线Mesh网络自身的特点,以网络传输模型和干扰模型为研究基础,研究认知无线Mesh网络的可达网络容量闭式解,另一方面,通过研究适用于认知无线Mesh网络的功率控制方案,推导出采用功率控制方案的认知无线Mesh网络的可达网络容量闭式解,并探讨采用功率控制方案的优越性,这些研究内容在以往的认知无线Mesh网络研究领域并未得到充分考虑,为下一步进行认知无线Mesh网络设计提供理论依据。