移动自组网在使用上有很多优点,如可以快速部署,具有自组织功能,非常适合于军用战术环境和民用应急通信。由于自组网的特殊组织形式,固定网络和有中心无线网络的很多协议都无法直接被它采用,因而需要设计专门适用于自组网的协议。其中,路由协议是自组网设计、研究的主要技术难点。在进行路由协议的设计时,考虑到自组网的自身特点和诸多限制,负载均衡的概念被大量的引入。本论文主要研究基于负载均衡的无线自组网关键技术与算法,期望通过在路由选择时考虑网络中各节点的负载和拥塞情况,对网络进行负载均衡,减轻自组网的瓶颈及拥塞问题,使网络保持连续、高效和稳定的运行,优化网络的综合性能。另一方面,蚁群优化算法是一种通用的分布式随机优化方法,能够大大提高系统的可靠性、鲁棒性以及增强通信网适应传输故障、突发业务等意外事件的能力,已经开始应用于通信网中进行路由的组合优化问题的求解。本文基于蚁群优化算法的优点,提出了基于蚁群优化的负载均衡路由协议(AOLR),设计针对蚁群优化算法特有的信息素浓度的更新规则,将蚁群优化和跨层优化方法结合起来,设计信息素浓度的挥发以及针对不同的数据分组的更新模式。同时,为了进一步的解决自组网中的负载均衡问题,在AOLR中引入了准入控制规则、拥塞反向抑制规则、捷径增强规则以及噪声选路规则,通过对节点负载状态的动态感知增加节点对负载的动态适应能力。本文在详细阐述和分析了基于蚁群优化的负载均衡路由协议(AOLR)的各种关键技术及规则后,介绍了AOLR协议的系统建模和仿真的整体框架,以及各个模块实现的功能和工作流程。通过对基于蚁群优化的负载均衡路由协议系统的仿真,从数据分组成功递交率、平均端到端时延、平均路由建立时延、路由开销等性能的仿真数据和曲线上,分别验证了该系统中的几项关键技术和算法。从仿真结果可以看出,该系统较好的改善了自组网中中普遍存在的拥塞问题、捷径问题和引入的路由开销问题等。同时,较之现有的负载均衡路由协议,在数据分组的成功递交率,平均端到端时延以及路由开销等性能上也有显著的提高。