由于Ad Hoc网络不依赖于预先架设的基础设备,能够快速组建网络、灵活管理,常被人们应用于各种环境恶劣、情况特殊场合,但随着科学技术的不断发展,互联网化的不断融入,大众对通信质量要求不断提高,最终造成频谱资源日益匮乏。CRAHN网络(Cognitive Radio Ad Hoc Network)作为认知无线电和自组织网的结合,弥补了基础建设易毁性和频谱资源有限的缺点。本文针对当前应急通信的应用场景和业务要求,设计了一种多级分簇的CRAHN网络结构,并研究了汇聚节点MAC层方案。首先,在多级分簇的网络模型下,研究了汇聚节点和簇头节点的形成过程,根据两种节点不同的属性提出了不同的选举算法,提高了网络的稳定性和可靠性,并设计了适合于该网络模型的时间同步算法,改善了高精度同步和开销问题,由此确保了CRAHN网络组网的鲁棒性和准确性。然后,通过需求分析设计了多级分簇CRAHN网络下的多信道混合接入MAC层方案,对其中有关汇聚节点的超帧结构、Beacon帧设计、非竞争时隙分配和管理、节点登录、汇聚节点的切换、节点管理、频谱池管理等重要功能进行了详细的说明。最后,在完成具体的方案设计以后,用C语言对所提出的多级分簇CRAHN网络汇聚节点MAC层方案在DSP平台上进行了实现,并对汇聚节点的收发帧的实现、Beacon的设计、汇聚节点的切换以及频谱池的管理进行了详细的说明。