自组网(Ad Hoc)是若干具有转发功能的节点构成的分布式多跳网络,它不存在任何的固定设施。随着自组织网络的迅猛发展,降低传统路由协议的控制开销成为一个棘手的问题。同时,不断扩大的网络规模使得传统路由协议的收敛时间急剧增长,加之节点的随机移动性,将会导致整个网络路由信息的准确性难以保障。因此,适用于大规模网络,低路由开销、快收敛速度的自组网路由协议,具有非常重要的研究意义。本文在路径矢量算法PV(Path Vector)的基础上,以适用于大规模网络,同时降低协议控制开销和提高路由收敛速度为目标,设计了一种分层双路径矢量路由协议LDPV(Layered Double Path Vector)。在LDPV协议中,每个节点周期性的广播网内路由报文,并维护一张能够到达子网内所有节点的网内路由表;每个子网的网关周期性的广播网间路由报文,维护一张能够到达所有子网的网间路由表,同时利用骨干网路由报文,通知子网内其它节点到达目的子网对应的本子网网关。为了适应网络拓扑的频繁变化,LDPV协议采用了双路径路由,即对于同一个目的节点,路由表记录两条不同的路由条目。在通信过程中一条路由出现中断,节点可以直接切换另一条路由,从而降低了数据包由于无路由的丢弃概率,提高了数据传输的可靠性。同时,LDPV协议对路由报文进行了压缩,将其数据量从一棵完整的路径树压缩为固定大小的数组,提高了路由报文的利用效率,降低了网络的控制开销;另外,LDPV协议加入了路由报文的触发机制,即节点满足特定条件以后,立即发送路由报文,而不再等待发送周期,缩短了路由收敛时间,进一步提高了网络的整体性能。本文利用自主开发的自组网仿真平台,分别在网络规模变化、网络流量变化和网络拓扑速率变化的不同场景下,从分组传递率、收敛时间、路由开销三个关键的性能指标,对比和分析了LDPV协议和传统的自组网路由协议的性能差异。仿真结果表明:LDPV协议相较于传统的自组网路由协议更加适用于大规模高负载的网络,并且在提高数据传输可靠性、降低协议路由开销和缩短收敛时间方面取得了良好的优化效果,总体上达到了本文的设计目的。