移动自组织网络是由一组带有无线收发装置的移动节点组成的，无需基础设施支持的动态可重构多跳自组织网络，能够在不能或不便利用现有网络基础设施的情况下快速展开。它拓宽了移动通信网络的应用场合，可以广泛应用于战场、抢险救灾、应对突发事件、会议或集会等无法得到有线网络支持或只是临时需要通信的环境，是下一代网络的重要组成部分。移动自组织网络所具有的分布式、自组织、多跳、动态拓扑、时变信道、资源受限等特点，给网络协议的设计带来了很大的挑战。本文围绕移动自组织网络的MAC协议和路由算法进行了研究，主要研究了移动自组织网络的MAC层能量消耗模型和基于时隙预约的节能管理模式，以及基于能量有效的伪流言路由算法、基于链路稳定性的伪流言路由算法、路由局部修复算法等。移动自组织网络的寿命很大程度上依赖于节点电池能量的有效利用，设计能量有效的算法来延长网络寿命成为其核心的问题。在第二章中首先建立了MAC层的能量消耗模型，模型包括了节点的发送、接收、空闲和睡眠等状态，考虑了整个网络中所有节点的干扰，分析了冲突引起的重传以及节点偷听导致的能量消耗。在此模型基础上，分析了减少能量消耗的策略，提出了一种基于时隙预约的节能管理模式，传输只在预约的时隙进行，节点在参与通信时保持苏醒而在其余时隙进入睡眠状态，减少了隐藏终端和暴露终端带来的冲突，减少了MAC层的能量消耗。在使用洪泛的路由协议中，很多路由消息的传输是多余的，而流言机制可以显著减少冗余路由消息的发送。第三章在MAC层的能量消耗模型和流言机制的基础上提出了一种基于能量有效的伪流言路由算法。它通过让剩余能量较多的节点优先参与路由建立过程以平衡网络的能量消耗和保证业务的顺利传输，并限制其余节点的参与来节约能量和带宽资源。分析和仿真实验都表明该算法能降低路由控制开销、减少能量消耗，并实现了能量的平衡消耗，延长了网络的运行寿命。为了适应网络拓扑的动态变化，减少路由的失效，需要能发现寿命更长的稳定路由。由于边缘效应，最短路径路由的寿命较短，在节点分布密集的网络中表现更为明显。第四章分析了移动自组织网络中链路和路径有效性的统计特性，并在此基础上提出了一种基于链路稳定性的伪流言路由算法。该路由算法可以发现更稳定的路由，并减少路由控制开销，能较好地适应网络拓扑的动态变化，显著地提高了网络的性能。当多跳路径失效时，路由协议需要对其进行修复，而已有的修复机制会引起很多的开销和很长的端到端时延。第五章针对已有修复机制的不足，提出了一种新的路由局部修复算法，将修复尽量限制在断链的局部范围内，以减少对链路断裂的反应时间和降低路由维护的开销，而且不用考虑失效链路在整个路径上的相对位置，都可以对其进行修复，提高了修复失效路径的能力，有利于提高MANET的可扩展性。仿真表明，这种新的路由局部修复算法明显地提高了网络分组成功接收率和端到端时延等多方面的性能。最后对全文进行了总结，回顾了前面所述的研究工作，并根据目前的情况对未来的研究热点问题作了展望。