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组织系统。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。在Ad Hoc网络中由于移动终端频繁移动造成网络拓扑结构动态变化,路由问题成为无线Ad Hoc网络研究与应用的关键和难点。有效的路由协议能利用底层的提供信息,克服网络拓扑变化等的不利因素,为上层提供稳定、可靠、高效的通信支持起着重要作用。本文对Ad Hoc网络中的路由协议进行研究,在IEEE 802.11 MAC标准协议基础之上跨层设计路由协议,提出了基于MAC层的标签路由交换协议(简称MLLS),并取得了一些创新性的研究成果。本文的主要工作包括：提出一种基于IEEE 802.11 MAC的标签路由协议,简称MLLS。与传统路由协议相比,例如AODV, DSR等,最大的不同点在于采用跨层设计的方法,将路由功能实现于MAC层。提出的协议在帧尾部携带标签路由信息,从而数据传输过程中间节点在MAC层对数据包进行处理转发,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。利用网络仿真工具OPNET对协议进行对比仿真,结果显示,与经典Ad Hoc路由协议AODV和DSR相比,提出的路由协议在各方面性能上有较大改进,例如缩短了数据包端到端时延,减少了控制开销,提高了数据包传递率等等。以采用三星S3C2440芯片的ARM开发板和USB无线网卡为硬件平台,基于嵌入式Linux操作系统实现了移动Ad Hoc网络的便携节点,使用的MLLS路由协议基本功能实现在IEEE 802.11驱动层。搭建一个12个节点组成的应用示范平台,并且各个节点可进行较高实时性的音视频业务通信。