无线Ad Hoc网络是一种不需要固定基础设施支撑的、由若干移动节点组成的自组织无线网络。因其能够快速、灵活、方便地支持用户的移动性，并能够实现最广泛的、完全意义上的连续、无缝多媒体通信，使它成为无线通信的研究热点。Ad Hoc网络是一个复杂的系统，所涉及的研究内容非常广泛，目前仍然存在一些需要彻底研究的问题，新的应用也对它的研究和发展不断提出新的挑战。本文从Ad hoc网络研究领域中的研究热点出发，研究了MAC层和网络层的一些相关技术之间的协同问题，即它们之间的组合应用对Ad Hoc网络整体性能所带来的影响。本文的主要内容和创新性结果如下：1．提出了一种改进的IEEE 802.11 DCF多跳网络分析模型，该模型不局限于MAC层本身，而是将路由策略的影响考虑在内，因此能更合理地描述MAC层与网络层间的互动问题。在该模型的基础上，我们研究了长跳和短跳路由策略对802.11 DCF多跳网络容量的影响。在节点随机分布的多跳Ad Hoc网络中以及4种路由策略条件下，我们试图找出能够使网络节点的平均发送前进量最大化的传输半径。结果发现，在网络中节点密度一定的情况下，节点的平均发送前进量随着传输半径的增加而单调下降。这说明了在该网络中不存在最佳传输半径，在保证网络连通性的前提下，尽量减小网络节点的传输距离有利于增加网络的容量。2．研究了拓扑控制技术对Ad Hoc网络性能带来的影响。在仔细分析了拓扑控制对网络层、MAC层带来的利弊因素后，我们结合当前主流的Ad Hoc网络路由协议和MAC协议构造节点模型，并进行了两个场景的仿真。仿真结果说明，实施拓扑控制尽管能够带来全网能量消耗降低和信道空间复用能力提高等好处，但是最终反映网络承载业务能力大小的全网端到端通过量以及分组端到端传输时延等指标却有可能出现下降。3．研究了一种用于多速率传输的MAC协议(RIEMS协议)在多跳应用场合下的性能，针对该协议NAV更新机制中存在的缺陷提出了改进方案RIEMS+，并通过仿真证明了新方案的有效性。4．提出一种支持多速率传输的Ad Hoc网络路由方法。它允许为不同大小的分组选择不同的传输路由，在链路传输速率与有效传输距离之间做出更合理的折衷。仿真结果表明，该路由方案能够明显提高网络的端到端通过量和减少分组端到端传输时延。目前该方法已经申请专利。