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。网络中没有固定的基站和移动交换中心,所有的协议都必须分布式工作。由于Ad Hoc网络能够快速、灵活、方便地支持用户的移动特性,并能够实现最广泛的、完全意义上的连续无缝多媒体通信,近年来日益成为个人通信和Internet上的非常活跃的研究领域。与固定有线网络和传统蜂窝网络不同,对于拓扑经常发生变化、带宽很窄、能源受限的Ad Hoc网络而言,提供QoS支持是一个复杂而具有挑战意义的课题。由于没有考虑Ad hoc网络的动态多变特性,Internet上传统的QoS框架模型和保障机制不能直接应用于Ad Hoc网络,这就要求研究和设计新的QoS保障机制,从而为Ad Hoc网络中的各种业务提供灵活的、能够满足一定要求的服务质量保证。本文致力于研究Ad Hoc网络的QoS保障机制问题。文章在分析适应于Ad Hoc网络的局部QoS设计的基础上,从无线信道的预测机制出发,研究Ad Hoc网络的跨层QoS保障机制框架,同时针对Ad Hoc网络的MAC层在提供QoS保障机制方面的缺陷,设计可以有效改善Ad Hoc网络TCP性能和提供业务区分和带宽预留等基本QoS保证的多信道MAC协议。此外为了验证所做工作的效能,文中采用数学模型进行理论研究,并通过NS-2仿真工具进行功能验证和性能考察。本文的主要工作和创新点如下:1、提出了一种基于无线信道预测的跨层QoS保障机制框架。当前Ad Hoc网络中绝大多数QoS保障机制框架的研究都是基于分层体系的,但是分层QoS保障机制却造成了网络各个层次独立优化而整个系统不能实现全局优化的问题,因此本文结合Ad Hoc网络无线信道动态变化的特性,从基于MARKOV链的无线信道预测机制出发,提出一种跨层QoS保障机制框架。此框架中,采用工作在不同协议层上的由预测机制、补偿机制和综合协调机制组成的中心控制器,来协调和传递自适应机制间的状态信息,共同提高Ad Hoc网络的服务质量。2、对现有的Ad Hoc网络的多信道MAC协议进行了详细的性能分析。通过对严重影响Ad Hoc网络性能的隐终端/暴露终端问题进行了深入分析,结果表明采用多信道MAC协议,上述问题可以得到良好的解决。因此为了改善Ad Hoc网络的性能,我们将支持QoS保障机制的多信道MAC协议的研究作为整个论文的重点。此外文章还通过数学模型和仿真实验对基于专门控制信道、基于公共跳变序列、基于阶段拆分和基于多会合点四类多信道MAC协议类进行了详细的理论分析和性能比较,得出了基于专门控制信道协议类在提高Ad Hoc网络整体性能方面具有一定的优势的结论,并以此作为下面工作的基础。3、提出了一种可以有效改善Ad Hoc网络的TCP吞吐量的多信道MAC协议——NBMC