车载自组网(Vehicular Ad-hocNetwork,VANET)协议通常采用分层结构。每层进行单独设计,层与层之间通过明确定义的标准化接口来实现信息的交互。这种方式的主要优点是结构灵活,每层的功能的实现方式可以进行无缝的替换。例如,如果一个已有协议需要被一个新的协议替换,网络的其它层并不需要进行修改。但这种方法无法解决自组网中的一些基本问题,比如网络拓扑结构的动态变化。而且,许多智能交通系统(Intelligent Transportation Systems,ITS)的应用需要严格的Qos保证,而现有的自组网解决方案无法满足这种需求。因此人们在开发通信协议时引入跨层设计来代替传统的分层设计。为了保证协议的高效性和鲁棒性,跨层设计允许信息在不同的层间内进行交换和共享。本文在深入研究了车载自组网VANET中的跨层机制后,从三个方面考虑,提出了一种跨层联合优化设计,该方案与传统方案相比有很大的性能提升。　　第一方面,我们着重考虑能量效率。能量是无线网络中最重要的资源。对于车载自组网而言,能量有特殊的意义:它对传输范围、吞吐量、链路稳定性等都有所影响。关于能量,有两个问题需要研究:一个是能量供应,另一个是功率控制,本文只考虑功率控制的问题为了提高链路的稳定性和吞吐量,我们考虑通信中影响功率效率的两种状况。第一,估计在时间t时每个节点的剩余能量。根据这个参数,可以为每个节点构筑一组―优势(strong)‖邻节点。这组―优势‖邻节点的剩余能量不低于所有邻节点的平均值。这样可以为路由过程提供―优势‖节点,从而构建更加稳定的使链路更加稳定。但是这种方式也面临着中间节点能量耗尽的问题。当一个节点被很多路径选为中间节点时就会发生能量耗尽这种情况。为了解决这个问题我们优化设计了每个路径的能耗。这样能保证节点能源能量不被耗尽,并且系统能源能量能够被充分利用。因此,这样做会带来吞吐量更大的增益。　　第二个方面,我们重点考虑端到端的延时控制。车载自组网VANET中的延时的产生主要是由于该网络所具有的独有特点而产生的,比如高动态的网络拓扑结构、实时变化的车辆密度和网络连通性以及数据瓶颈的存在等。为了减少路径延时和优化发送接收数据时间,我们利用端到端的延时估计来建立路由量度度量。第一步,我们通过每个节点的分组处理延时来检测节点处理时间,它包含所有单层和层与层之间通信处理时间。第二步,我们利用端到端的延时评估进行路由量度度量。利用延时最短链路所建立的路径,可以减少路径发现时间并且使建立的路由快速收敛。　　最后,我们重点研究拥塞控制方面问题。车载自组网的拥塞会给通信网络带来三个主要严重问题:长延时、高开销和大量丢包。所以,车载自组网中的拥塞控制面临着具体环境因素带来的一些挑战。研究结果表明,当系统中业务量大或存在很多贪婪用户时,这些问题会导致低系统的吞吐量会降低。当有限的缓冲区满时会发生拥塞,随后的数据不得不被丢弃。因此,为了改善节点之间的链路和系统性能,我们利用MAC开销、链路质量和每个节点的数据速率来计算拥塞概率,随后用这个参数来建立路由量度度量。通过这种方法可以保证链路的高可靠性和高吞吐量。