作为一种新的无线通信形式,Ad hoc网络以其组网灵活迅速等特性赢得了越来越多的关注。由于Ad hoc网络是无中心、自组织的,路由协议成为影响网络性能的关键技术之一。由于节点无规则的移动,网络拓扑时常发生变化且难以预测。路由的反复建立和拆除称为路由抖动,路由抖动通常会带来较大的延时,甚至通信中断,影响服务质量。另一方面,移动Ad hoc网络通常由能量有限的终端构成,如果长时间使用同一条路由(可能在某种算法下,该路由是最优的),会使该路由上的节点先被耗尽能量而失效,影响网络的连通性;而电量不足也会引起节点的传输距离的变化,影响链路的稳定性。针对以上特点,本文的工作主要包括以下几个方面:第一,针对路由失效后路由重寻和本地修复延时大的缺点,提出了一种递归式备份多路由协议(AODV-SRM)。AODV-SRM获取源宿间的所有节点独立的可用路由,并在通信过程中周期性维护。首先由源节点进行全路由维护;如果源节点只有一条路由,则以递归方式找到一个有到宿节点多条子路由的中继,由该中继维护子路由。路由维护动作持续到业务结束。如果通信路径失效,负责维护多路由的节点可立即切换至备用路由,避免了本地修复或路由重寻,减少了通信中断时间,降低了路由抖动对通信质量的影响。第二,针对Ad hoc网络链路不稳定的特点,提出了一种基于邻节点稳定度的双向选路路由协议(AODV-NS)。每个节点分别统计邻节点在本机范围内的生存时间和断续次数,以二者均衡参考选取路由。不同于传统的单向寻路协议,双向选路AODV中的节点同时选择上游和下游邻节点,充分利用链路的权重信息,使所选路由从统计学的角度上更为可靠。双向选路的缺点是减少了独立的可用路由数。相对于稀疏场景,双向选路对较密集网络中的路由抖动现象有更好的抑制作用。第三,针对路由抖动和碰撞导致的突发性丢包,提出了一种基于跨层的多点协作路由协议(AODV-CLC)。每个节点监听其它节点的消息并获知信号强度,根据信号强度决定是否参与协作,通过多次握手建立一个三节点的协作组。不同于传统多点协作协议只助发数据,AODV-CLC的协作点为协作源提供数据和ACK的双向助发,ACK的助发可以减少协作源不必要的重传。为避免拥塞,每个协作点只为一个协作源工作;为避免协作转发时发生碰撞,每个协作源只选择一个协作点。虽然AODV-CLC增加了控制信息开销,但提高了链路传输的可靠性。第四,针对移动Ad hoc网络能量易耗尽的特点,提出了一种根据能量消耗速率和剩余能量非线性加权的双向选路路由协议(AODV-TEB)。当节点剩余能量充足时,链路权重主要取决于节点的业务量,即能量消耗速率,一方面避免了过度消耗关键节点,一方面避免了和其它用户争抢热节点而发生碰撞;当节点剩余能量少时,链路权重主要取决于节点的剩余能量,尽量避免使用能量少的节点,延长其生存时间,避免由于节点耗尽能量而使网络被切分,从而延长网络的生存期。AODV-NS和AODV-TEB是两种选路原则,前者以提高路由的稳定性为目标,后者则更关注网络生存期。根据实际应用的需要,二者可择一使用,也可以将二者做均衡折中。它们与AODV-SRM和AODV-CLC兼容,可结合使用。