物联网概念的提出,很大程度上加快了无线网络的发展。Ad-Hoc网络由分组无线网络发展而来,之后国内外掀起一阵研究Ad-Hoc网络的热潮。路由协议是网络数据发送与接收的基础,国内外学者已对Ad-Hoc网络中路由协议进行多方面研究,并取得颇多成果,但并未有一项研究将拥塞控制、网络安全及链路预测结合起来整体提升网络性能。本文对Ad-Hoc网络中AODV路由协议(Ad hoc On-demand Distance Vector Routing)进行研究,采取四种措施优化AODV路由协议,提升分组投递率、降低网络时延、减少路由失败的个数。本文的主要研究内容及创新点如下:在Ad-Hoc网络拥塞控制方面,一改以往AODV建立路由的过程不考虑网络拥塞只选择跳数最短的一条足够新的路由,提出选择缓冲区队列利用率最低的一条路由代替跳数最短的路由做为最优路由传输数据。该方法通过改变AODV中的路由请求、路由应答和路由维护过程实现,方法中设置参数计算缓冲区队列利用率,反映网络的拥塞程度。在Ad-Hoc网络AODV中,RREQ、RREP的不断发送与接收是造成AODV开销大的主要原因。文章通过减少路由分组发送的次数及降低路由过期时间两种方法减少RREQ、RREP的发送次数,以达到减小开销,降低时延的目的。在Ad-Hoc网络AODV的安全性方面,文章针对单节点的黑洞攻击,提出一种有效检测恶意节点的方法。该方法只修改源节点的工作方式,不改变中间节点和目的节点的工作方式,在路由发现阶段识别出恶意节点,阻止其进一步的破坏活动。结合以上三个创新点提出NAODV路由协议,仿真实验表明,Ad-Hoc网络中NAODV路由协议的分组投递率、时延、归一化路由开销、路由发起频率等性能相比其他AODV路由协议都有明显优势。在Ad-Hoc网络链路预测方面,针对移动Ad-Hoc网络AODV中节点不断运动,链路频繁断开,路由不断重建,造成延时和开销过大、路由失败个数过多等问题,提出一种新的LP-NAODV协议,进行链路时间预测与路由重建,建立预测链路稳定性与备份机制结合的模型。首先使用牛顿均差插值多项式分别进行链路断开时间和节点剩余时间预测;其次选择链路断开时间与节点剩余时间较小者为链路持续时间;最后当链路持续时间小于阈值时启用设置好的备份路由,实现路由重建。仿真实验表明,与AODV、NAODV和PB-AODV三种协议相比,LP-NAODV在发送分组速率改变时,路由失败个数和端到端的延时明显减少,分组投递率明显增大。