近年来，关于无线Ad-Hoc网络的研究，特别是在新的介质访问技术方面取得了相当可观的进展。但是，Ad-Hoc网络的一些很显著的缺点却依然存在。基本的容量限制、链路的连通性及存活性、干扰、窃听等问题都严重地影响了该网络的性能。定向天线的引入为这些问题的解决开辟了新的途径。 与全向天线相比，在无线Ad-Hoc网络中使用定向天线有两大好处：通过把能量集中在某一个特定的方向，定向天线能够有效增加空间复用率并提供更大的传送和接收信号的范围。高的空间复用率和远的通信距离会显著提高网络容量，并提高网络的覆盖范围。然而，在这些好处背后，也存在着如定向隐藏点、“聋”和捕获等新的问题和挑战。 本文致力于从MAC层来解决上述问题。首先，文章分析了定向天线网络中的基本问题的产生原因以及其带来严重后果。其中，着重对“聋”问题做了全面深入的研究，发掘了几种新的“聋”问题产生情形，并分别给出了MAC层的解决方法，综合这些方法，文章提出了新的RDMAC/DM机制。实验结果说明该机制可以有效地解决现有的“聋”问题，很好地提高了网络的性能指标。 最后，文章提出一种Ad-Hoc网络的自适应定向MAC协议(RA-MAC)，RA-MAC使用三重的定向传输半径(LD、MD、HD)在发送者和接收者之间组织两种有效的数据传输模式(LD-communication、MD-communication)。此外，为了更好地处理定向天线中的基本问题，RA-MAC采用了一系列新的优化机制(例如Half-sweeping SOD、DAV、拓展的虚拟载波侦听等)并且分析了这些机制是如何解决这些问题。第一个随机模型上实验结果显示RA-MAC的吞吐量是802．11 DCF的300％，是DMAC和Circular-MAC的200％；第二个网格模型下的实验结果证实了RA-MAC的性能胜过其它的定向MAC协议。