Ad Hoc引申为“for this purpose only”,表示是有特定用途的网络。它源自于拉丁语,IEEE 802.11委员会用它来表示对等多跳、分布式自组织移动通信网络。这种网络不需要固定的基础设施,适合应用于水灾、地震或者军事场合的快速组网进行通信。在传统网络中,路由是其中不可缺少的一个部分。在Ad Hoc网络中,情况也是如此。传统的Ad Hoc路由协议多以跳数作为路由选路依据,缺点是容易造成热点效应、边缘效应、所选链路容易发生断裂以及链路通信质量较差等情况。对这些路由协议的改进方法是引入度量链路可用性的指标作为选路依据,可以较大的改进路由协议性能。目前这方面的研究主要集中在同构网络模型。相比同构Ad Hoc网络,Ad Hoc异构网络具有更强的普适性,本文研究的网络模型是一种多级Ad Hoc异构网络架构。在一个自治域内,802.11和3G组成异构网络,以多跳模式工作的802.11接口扩大3G网络的覆盖范围,3G接口为整个异构网络提供接入Internet的功能,基于802.11组成的多级Ad Hoc网络提高网络的健壮性以及路由收敛速度。在这样的背景下,本文展开了一些研究。第一,本文归类并分析了当前Ad Hoc网络的链路评估方法。主要分为三类:基于节点运动模型的预测方法;基于跨层次设计的预测方法以及结合跨层次设计和运动模型的联合预测方法。基于节点运动模型的预测方法需要对节点的移动规律进行建模,在预测时间较短的情况下一般都比较准确。跨层次设计需要提取协议栈底层信息,并减小端到端的时延,提高分组投递率,但可能增大控制报文的数量。联合预测的方法一般情况下均能增加分组投递率,减小时延,提升路由协议的性能。第二,在分析现有方法的基础上,本文使用跨层次设计的思想,选择信噪比作为链路可用性函数,提出了一种Ad Hoc网络的基于跨层次设计的两段式链路可用性预测方法。目的是为了选择质量更好的Ad Hoc链路。方法可以较好的适应节点移动,但随着网络规模增长,性能会有所下降。第三,在本文所研究的网络模型中,3G链路的负载以及通信质量影响着整个网络的Internet服务性能,本文综合考虑Ad Hoc网络特性以及3G链路的质量,改进负载均衡算法,然后提出一种基于链路可用性的服务网关选择算法,以均衡异构网络中的网关负载,提升网络性能。第四,为解决本文研究的多级Ad Hoc异构网络架构的通信问题,根据策略路由的思想,本文提出了根据自治域ID,源地址以及网络号的不同选路策略。其中,依据自治域ID以及源地址的策略路由方式解决跨自治域通信的问题、依据网络号的策略路由方式解决跨子网的通信的问题。文章最后分析了现有Ad Hoc网络路由协议性能,同时,基于本文研究成果提出路由协议的改进方法并仿真验证。