无线ad-hoc网络是实现物联网、泛在网络的核心接入技术之一,这使得该课题重新成为研究热点及重点。而在无线ad-hoc网络中,路由的功能是将源端的数据经过一些转发节点送达到目的端,它的性能关系着无线ad-hoc网络的传输效率,因此,路由问题是ad-hoc网络研究中不可忽视的问题之一。另一方面,在所有的无线网络中(包括无线ad-hoc网络),信道衰退效应是不可避免的一个问题,该效应会降低无线传输的性能。目前采用主要策略之一是为网络中的每个节点配置多个天线(也就是多输入多输出技术),以达到减轻信道衰退带来的不良影响,提高无线传输性能的目的。另一个策略是协作通信技术,该技术能够在不增加额外硬件设施(如天线等)的前提下,通过构建虚拟多输入多输出系统来提高无线传输性能。我们知道,无线传输的弱点之一是它的不稳定性,这就要求我们在设计路由的时候需要保证数据传输的低丢包率。同时,由于无线ad-hoc网络自身的特性,网络中的一些资源(如节点能量、链路带宽等)是有限的。在这种情况下,如何有效利用多输入多输出和协作通信技术,降低数据传输能耗,提高网络容量,充分发挥这些技术的优点呢?本文将对基于协作通信的QoS保障路由问题进行研究,并提出相应的策略和解决方法。具体的研究内容包括：1)有损环境下传输天线选择问题研究；2)能量有效的节点机会选择问题研究；3)基于协作通信的能量有效数据收集问题研究;4)基于协作通信的可信诚实及容量有效路由问题研究。本文的主要贡献如下：1有损环境下传输天线选择问题研究我们首先证明了这一问题的NP难性质,然后设计了一个基于贪心策略的传输天线选择算法(TASA, Transmit Antenna Selection Algorithm)来解决此问题,同时证明了此算法的正确性,并分析了算法的时间复杂度。模拟仿真结果表明,本算法平均降低了44.3%的网络能耗。2能量有效的节点机会选择问题研究研究本问题的主要目标是指派合适的中继节点以充分利用协作通信技术的优点,降低网络整体传输能耗。我们首先分析了问题的NP难性质,并提出了分布式的节点机会选择算法(DORAA, Distributed Opportunistic RelayAssignment Algorithm)来解决此问题。为了说明该算法的有效性,我们不仅从理论上分析了此算法的近似比及消息复杂度,同时对算法进行了模拟仿真实验。3基于协作通信的能量有效数据收集问题研究在能量受限的ad-hoc网络中,能量有效的数据收集问题是最重要的问题之一。协作通信虽然能够提供很好的能量有效性,然而该通信技术有一个基础假设：网络中所有的节点都是诚实可信的。然而,在实际情况下,每个能量有限的节点如果没有得到合适的收益,将不会参与数据传输,以节省能量为自己服务。为此,本文首先研究了在这种网络模型下如何克服节点的自私性,并在此基础上,利用协作通信技术解决数据收集的路径选择问题。我们在证明问题的NP难性质之后,设计了一个启发式算法(ANSP, Algorithm for Node Selection Problem),并分析了算法的近似比。与此同时,仿真结果表明,诚实行为平均能够节省52.5%的传输能耗。4基于协作通信的可信诚实及容量有效路由问题研究本文研究了节点存在自私性的情况下,如何利用协作通信来提高路由路径的最小容量,本问题的目标是为每个源和目标的传输点对之间,寻找合适的路径及中继节点,以使得所有路径上的最小容量最大。为了克服网络中节点的自私性,我们设计了一个奖励机制,并证明了该机制是一个占优策略。在此基础上,证明了问题的NP难性质,同时提出了一个近似比为2的近似算法(YEAH, relaY nodE Assignment algoritHm)来解决这个NP难问题。性能仿真证明了算法能够提高14.43%的最小容量。