无线Ad Hoc网络(Wireless Ad Hoc Network)是一种由若干无线通信设备自主连接形成的动态网络。组成网络的每个节点不仅具有通讯终端的功能,也可以作为路由器使用,而且可以自由移动,因而该网络不需固定通信设施的支持,具有任意和临时性网络拓扑。以上特点使得无线Ad Hoc网络非常适合于自然灾害、紧急救助、临时会议、野战通信、智能交通和环境监测等环境使用。为了在实际环境中部署无线Ad Hoc网络,路由成为其首先必须解决的问题。然而,当前的路由技术仍然存在一些关于可靠性的关键问题尚未解决,主要有(1)传输错误：无线传输之间的干扰和移动环境的不确定性,可能导致数据包传输碰撞或丢失；(2)路由拥塞：由于无线Ad Hoc网络的拓扑结构和共享信道特性,某些节点过多地选作路由节点,由此导致带宽等资源的竞争,加剧网络延时和丢包率；(3)节点和连接失效：由于能量和带宽等资源有限,网络节点随时可能因失效而退出网络,与此同时,节点的移动也会导致节点间连接的失效,从而影响网络的连通；(4)长距离多跳路由降低可靠性：由于网络拓扑结构的频繁变化和缺少中心控制节点,无线Ad Hoc网络规模的扩张大大增加了多跳路由的维护开销和丢包率,直接影响了应用层服务的质量,比如资源定位服务。本文从无线Ad Hoc网络的路由体系架构出发,针对上述问题,分别在MAC层、网络层以及应用层角度提出新的算法和解决方案。最后,利用MAC层和网络层的方案,进行可靠路由的跨层优化研究。以无线Ad Hoc网络的分层架构为主线,本文的贡献可以归纳如下：(1)在MAC层提出基于阈值的分布式流控制机制TDFC。该机制通过在各个节点上设置拥塞阈值来主动传递流的拥塞状况,有效减少数据包拥塞；同时通过在节点上设置贪婪阈值来主动阻塞有贪婪行为的流,避免出现流的饥饿现象。(2)在网络层提出能量均衡的连通支配集算法EB-CDS。当支配节点的耗能速度过快时,EB-CDS提前选择候选支配节点进行分流负载,延长网络寿命。(3)在应用层提出基于地理哈希表的分布式索引算法DI-GHT。该算法通过对网络的逻辑分割,实现资源索引和路由的局域化,降低丢包率和索引维护成本,缩短多跳路由的路径长度。(4)最后,结合MAC层的TDFC机制和网络层的EB-CDS算法,实现跨层的流控制机制CL-TDFC。该机制通过控制消息的跨层交互,及时处理分流负载问题。本文在ns-2网络模拟平台上,对以上算法进行仿真模拟。实验结果显示,上述算法可以有效提高无线Ad Hoc网络路由的性能,较现有算法有明显优势。