近年来随着实时数据通信需求的不断增长,移动自组织网络(MANETs)由于具有无需固定基础设施的搭建、快速的组网方式、灵活的网络自配置特性、具有较强的抗毁能力等优势而得到越来越广泛的关注和应用。在MANETs中满足实时数据的QoS需求成为当前多跳无线网络研究的重点课题之一。为了满足实时数据的带宽需求,本文在基于TDMA的MANETs中提出跨层设计的解决方案(BGQR协议)。与现有时隙分配协议对比,BGQR协议中提出的时隙分配算法THTS有以下特点:(1)相对于逐跳时隙分配算法,THTS在路由建立过程中以三跳链路为单位进行时隙分配,在路由三跳链路范围内减少时隙之间的相互干扰和提高时隙的空间复用率。(2)相对于端到端时隙分配算法,THTS可以有效减小路由控制包的存储开销和路由目标节点的处理器资源开销。为了进一步提高网络时隙资源的利用效率,BGQR协议通过以下改进对现有方案进行优化:(1)使用集合的方式对节点时隙进行组织,有效提高无线信道资源的利用效率。(2)提出轻量级的存储方法减小路由控制包中记录时隙状态信息产生的存储开销。(3)在MAC层加入数据包缓存队列,避免队列阻塞而产生时隙资源利用率下降的问题。本文介绍时隙分配算法的设计与理论分析,同时描述BGQR协议的具体设计流程与详细实现细节。在NS2网络模拟平台上实现本文提出的BGQR协议。通过分析仿真实验结果,BGQR协议与参考对比方案有较高的网络吞吐率和较低的端到端平均时延。