随着无线通信技术和计算机网络技术的飞速发展,无线Ad Hoc网络因其组网快速、灵活,使用方便等优点,在民用、商用和军事通信领域有着广阔的发展前景,已成为目前网络研究的热点。由于Ad Hoc网络具有动态变化的拓扑结构,无中心,自组织及带宽、能量受限等特点,以及每个节点兼具路由器的功能,如何对它进行有效的移动管理、如何设计高效可靠的路由协议均面临着艰巨的挑战,本文对此进行了深入研究,主要内容如下: 提出了一种性能较WCA更优的EWCA权值分簇算法。该算法综合考虑了簇的稳定性、节点的能耗、网络的负载平衡以及吞吐率等几项网络指标,设计出一个更合理的权值计算公式,为每一节点分配一个权值,用以标识节点充当簇头的程度。此外,我们还通过对WCA成簇过程的改进和簇大小的限制,提高了簇的稳定性、网络管理的灵活性和可扩展性,使之更适合于管理大规模、多种环境的Ad Hoc无线网络,最后通过仿真实验给予了验证。分别提出了适于大规模Ad Hoc网络的分层单播、多播路由协议。在性能较优的EWCA簇算法基础上,借鉴DSR协议按需源路由的优点,设计了CDSR分层单播路由协议; 借鉴ODMRP路由协议网格的优点,设计了CODMRP分层多播路由协议。并通过仿真实验分别验证了这两个协议较平面结构的DSR协议、ODMRP协议具有低延迟、高投递率及更好的扩展性等优点,证实了CDSR、CODMRP协议分别是更适合于大规模自组网环境的单播、多播路由协议。最后,对基于遗传算法的QoS动态源路由协议进行了初探性研究。利用遗传算法的全局优化搜索特性,对动态源路由协议路由发现进行优化,以提高所传送业务的服务质量。