移动Ad hoc网络(Mobile Ad hoc networks,MANET)技术是目前移动通信技术的研究热点,是通信和网络技术迅猛发展、人类对信息需求不断增加的必然产物。移动Ad hoc网络凭借其多跳、无中心、自组织、快速部署等特点广泛应用于人类社会生活的很多方面,并发挥着越来越重要的作用,其广阔的应用和发展前景同时也带动和刺激了相关研究工作的大力开展。本文就是在这个大背景下,对移动Ad hoc网络中的MAC协议设计如何更有效的减少干扰、如何选取更合适的发送功率、负载均衡等问题进行了比较全面的分析和研究。本文重点对三个方面的课题进行了研究。前两个方面与IEEE 802.11标准中媒体访问控制规范的分布式协调功能DCF相关,具体来说就是探讨了干扰问题对DCF中RTS/CTS机制带来的影响,并提出了相应的改进;第三个方面研究了移动Ad hoc网路中的负载均衡问题,提出了一种有效的负载均衡策略。论文的主要研究工作与创新之处如下:1.介绍了移动Ad hoc网络的发展历史、关键特征、应用前景以及研究热点,简要回顾了IEEE 802.11协议的发展概况,然后介绍了其中的媒体访问控制协议中的分布式协调功能DCF,详细分析了DCF的两种传输方式:基本接入方式和RTS/CTS机制。其中重点分析了本文研究工作的基础RTS/CTS机制及隐藏终端问题。2.从干扰范围与传输范围的概念入手,从理论推导的角度定量分析了收发节点间的距离与干扰范围、传输范围之间的关系,指出了RTS/CTS机制的有效性问题,得到存在干扰范围大于传输范围的大干扰范围问题的结论。接着在已有相关研究的基础上,对RTS/CTS机制进行了改进,提出了一种概率CTS响应PCR(Probabilistic CTS Reply)MAC层策略,该策略兼顾考虑了干扰范围的影响以及控制帧的发送时机问题,通过调整发送控制帧功率门限和发送概率的方法减小大干扰范围带来的影响,减小冲突发生的概率,并提高整个网络的性能。3.讨论把功率控制机制引入IEEE 802.11 DCF协议后将面临的一些问题以及相应的解决策略。从理论分析的角度给出了发送功率与传输范围、干扰范围的关系,进而提出功率控制中的隐藏终端问题,基于控制节点的干扰范围处于其传输范围之内的前提条件,提出了一种更为有效的发送功率选取方法,从而减少功率控制下隐藏终端带来的影响,减少报文冲突的发生概率。4.研究了移动Ad hoc网络中的负载均衡问题。分析了移动Ad hoc网络中的网络过载问题,考虑了通信节点之间的多条路径、节点的媒体使用情况和负载情况以及路由的选取方法等因素,基于路径平均剩余负载比(AverageRemained Load Ratio,ARLR)的概念,提出了负载均衡的判断标准,给出了其数学表达。接着根据此负载均衡标准详细描述了一种有效的负载均衡策略(Load Balancing Strategy,LBS),通过选择平均剩余负载比较大的节点组成的路径,达到均衡整个网络的流量负载的目的。实验结果表明,提出的LBS能够较好的分配网络中的数据流量,提高网络性能。