Ad Hoc网络是由一组带有无线收发装置的移动终端节点组成的一个多跳的临时性的自治系统。网络中的移动终端既是通信终端,又具有路由器的功能,并且可以自由移动,可以通过无线连接构成任意的网络拓扑。数据以多跳的方式传送,网络无需固定基础设施的支持。与传统的有线网络和蜂窝网络相比,Ad Hoc网络没有基础设施,每个节点都可能随时进入和离开网络,整个网络分布式进行。由于拓扑结构的动态变化、没有中心节点控制、带宽受限、能量有限等原因,使得Ad Hoc网络存在许多问题。本文对Ad Hoc网络中的路由协议、分簇算法等关键技术进行了比较系统的研究,并取得了一些创新性的研究成果。本文的主要工作包括:1.分簇算法是Ad Hoc网络中的关键技术和研究热点。在大规模移动的AdHoc网络中,分簇算法可以改善网络系统性能。本文提出了一种新的基于多跳的分簇算法。提出的算法可以产生比较小的簇数目,其中簇的规模比较大,从而更好的支持大规模的Ad Hoc网络。提出的算法可以利用路由信息来调整簇拓扑,从而减少簇维护控制开销,并延长簇头的生存时间。分簇算法的目的是获得可扩展性和高效地路由。仿真结果显示提出的算法在成簇数目和连接率方面具有较好的性能。2.路由协议是Ad Hoc网络的重要组成部分,是数据通信的首要问题。与传统网络相比,Ad Hoc网络路由协议的设计更具挑战性,因此成为一直以来研究的热点。本文提出一种新的基于MAC标签交换的路由协议。提出的协议让MAC帧头携带完整的一个路由段,从而让数据传输的中间转发过程主要在MAC层进行,而不要求网络层的参与。这样在转发过程中节省了网络层的路由查找时间和层间的封装、解封装处理时间,从而可以减小传输时延,同时也减小了数据传输转发过程中对网卡和主机的资源需求。仿真结果显示,和经典Ad Hoc路由协议AODV和DSR相比,提出的路由协议在性能上有较大改进。3.本文以采用三星S3C2440芯片的ARM开发板和北京华大的USB无线网卡为硬件平台,基于Linux操作系统实现了提出的路由协议的基本功能。本文提出的路由协议属于按需路由协议,由于在Linux内核和应用层中实现Ad Hoc按需路由协议的复杂度都比较高,因此本文选择将路由协议放在Linux操作系统的驱动层中实现的。在驱动层中的实现方案的复杂度比较低,实现结果显示实现方案是比较有效率的。