移动自组织网络是由一组自治的无线移动节点组成的暂时性对等网络系统,能够在没有固定网络基础设施支持的环境中迅速展开,并能够根据网络环境的变化动态重构,提供基于多跳无线连接的数据转发服务。移动自组织网络这种完全自治的、分布式的网络控制与管理模式为其部署和应用带来了极大的便捷性和灵活性,但同时也导致了网络节点间的相互位置和信任关系难以稳定维系、拓扑结构变化难以预测、数据传输路由中断频繁、路由重建和维护操作资源消耗过大等许多不利因素,为网络协议的研究和设计带来了巨大的挑战。路由算法是移动自组织网络中最为重要的有机组成部分,是建立移动自组织网络的基础,相对于传统有线网络中的路由问题,移动自组织网络路由算法的研究更具挑战性,一直以来都是自组织网络研究领域中的热点问题。本文在分析移动自组织网络固有特性及当前路由算法研究成果的基础之上,主要研究了移动自组织网络环境中的路由关键技术,包括基于网络节点、无线链路不确定性特征的稳定路由和多径路由选择技术、基于跨层协同操作的负载均衡路由技术,以及基于局部拓扑信息的按需路由维护机制等问题。通过分析移动节点自身动态特征与其局部拓扑结构变化不确定性程度之间的关系,提出了一种基于局部拓扑变化熵度量的移动节点稳定性度量算法,并以此为基础改进了源动态路由协议(DSR)的路由发现机制,通过选择局部拓扑结构相对稳定的网络节点参与路由的组建,提高了网络路由的稳定性程度,进而抑制了动态网络环境中路由协议控制负载开销的快速增长,有效的提高了路由协议的整体性能。多径路由中路径的选择质量对路由机制的性能具有重要的影响,而当前的相关研究大多集中于如何发现多条路由的问题,很少深入研究具体的路由选择策略,因此本文提出了一种基于无线链路动态特征的路由稳定性量化度量算法,将无线链路集的积累动态特征作为路径可靠性度量的近似解决方案,避免了路由可靠性度量的计算复杂程度,并且以较低的控制负载开销有效的提高了路由协议的网络性能。在移动自组织网络环境中,数据传输负载分布不均将导致网络中的“热点区域”,区域中的分组传输延迟快速增加,进而发生无线链路拥塞、丢弃待转发分组等情况,甚至由于重负荷网络节点能源快速耗尽而产生网络分割等严重问题。针对此问题,提出了一种具有网络负载均衡能力的按需路由协议LBBORP,网络节点通过跨层协作的方式监测数据传输负载的动态变化情况,并在路由建立过程中利用监测信息来实现规避网络热点区域,均衡分布网络负载的目的。频繁的链路中断导致自组网中数据传输路由快速失效,因此需要路由协议具有强壮的路由维护机制,而源动态路由协议所采用的端到端的路由恢复方式不但需要较长的反应时间,还需要泛洪大量的路由控制分组,因此严重的影响了路由协议的整体性能,特别是可扩展性。于是本文提出了一种自适应的路由维护机制,通过主动维护和被动维护相结合的方式,将路由维护过程的影响范围限制在中断链路局部,不但提高了中断路由恢复的收敛速度,并且有效的降低了链路中断所引发的网络控制负载增加,避免了对网络中其它节点正常数据传输产生的不利影响。