在无线网络技术飞速发展的今天，无线移动多跳Ad Hoc网络的随时随地接入性，使其具有广阔的应用前景。但是同时Ad Hoc网络又有其脆弱性的一面，如由于节点移动导致网络拓扑动态多变以及链路连接的动态变化，无线信道具有不稳定性，业务流具有很强的突发性等，这些都使得网络中业务流的QoS得不到有效保障。将传统的分层协议应用在Ad Hoc网络中，可以解决大部分功能定义型的问题，但是由于严格分层结构的束缚，使得传统的分层协议在AdHoc中的应用存在很大的局限。而跨层算法打破了这一传统束缚，它通过层间信息交互，使节点可以充分利用网络状态资源，调节各协议层功能，达到了信息共享的目的，提高网络性能。因此，本文以跨层设计为思路，重点研究了Ad Hoc网络中MAC层和路由层技术。首先，针对传统Ad Hoc网络中数据包先到先服务的管理机制，提出了一种基于事件紧急度的网络队列管理方法。发送节点联合应用层的时延要求信息和路由层距离目的节点的跳数信息，计算出数据包的紧急度系数，在发送节点成功占用信道准备传输数据时，从发送队列中选择紧急度最高的数据包进行发送。仿真结果表明，该算法能够改善实时业务流的平均端到端时延和时延抖动，使数据包平均时延平衡在一个可以接受的范围内，从而显著提高网络性能。接下来简述了应用于Ad Hoc网络的传统动态源路由（Dynamic Source Routing，DSR）协议，DSR协议是基于最短路径原则来选择到达目的节点的可用路由，只有当前使用的路由发生断链时，才会重新选择一条合适路由，这并不能很好地适应网络业务流负载的变化，当过多业务流集中于一条路由路径时，容易导致网络拥塞，影响网络整体性能。本文在分析动态源路由（Dynamic Source Routing，DSR）协议的基础上，提出了一种基于路径拥塞性的路由置换算法RRDSR（Route Reverse based-on DSR）。该算法建立在DSR路由协议基础上，结合应用层数据包的时延要求信息和数据包当前时延情况，判断网络是否发生拥塞，当判断当前正在使用的路由已发生拥塞时，告知源节点路由层重新选择合适的路由。RRDSR能够通过跨层的方法有效利用当前网络状况，避开拥塞路径。仿真结果表明，在网络高负载情况下，改进的路由协议在网络吞吐量，业务流端到端时延性能方面有较大的改善。