一种面向认知无线Mesh网络的路由优化装置及方法，涉及通讯系统。将该网络中的一个路由器作为中心路由器，其他从路由器与中心路由器进行通讯。从路由器内设置有资源分配器和业务传输器，中心路由器内设置有资源分配器。资源分配器进一步包括路由请求接收器、信道状态接收器、跨层路由优化器和资源配置发送器。业务请求器进一步包括业务读取器、业务流量预测器、路由请求发送器、空闲信道监控器和信道状态发送器。业务传输器进一步包括资源配置接收器、资源配置器和业务传输器。本发明在路由请求中引入流量预测机制，能有效减少业务等待队列中待发送业务流量的长度，减少了数据传输的时延，从整体上提升网络性能，满足数据传输的实时性需求。