2.1 路由協議
現有無線網狀網絡的路由協議通常可分為：表驅動式路由協議和按需路由協議。前者需要網絡中的每個節點維護一張或多張路由表，以記錄到其他節點的路由，增加了路由開銷。而按需路由協議——動態源路由協議(DSR)使用了源路由，每一個數據分組的幀頭中包含整條路由的信息，中間節點不需要維持當前的路由信息，分組自己帶有路由信息，按需路由的特性避免了周期性路由廣播和鄰居節點的檢測。
DSR協議包括兩個過程：路由發現和路由維護。路由發現過程使用泛洪路由(Flooding Routing)。為了減少路由發現過程的開銷，每一個節點都包括一個緩存器，存放最近學到的和用過的路由信息。路由維護過程是源節點用來檢測網絡拓撲是否發生變化的機制。若拓撲發生變化、源路由發生中斷，源節點就會收到路由錯誤信息。其他節點收到路由錯誤信息后刪除中斷路由，并且重新發起廣播尋找路由。
本系統中的路由協議采用DSR協議，并對DSR協議進行一些改進。
(1)每個節點中到達目的節點含有最多兩個路由緩存。
(2)查到中斷節點后先檢查本節點中有無到中斷節點下級節點的信息，若有，則直接使用此路由，若無，則立即廣播發送RRER。
(3)所有節點收到RRER后，檢查是否含有終端路由，有則刪除中斷路由。
系統通信協議格式如表1所示。其中，FRAME_TYPE表示命令幀類型，SOURCE_ADDR表示源地址，FIRE_ADDR表示目的地址，MID表示路由節點地址，REMIAN表示最大跳數下剩余跳數，MAX表示最大跳數，DATA表示要傳輸的數據，ODD代表奇校驗。

2.2 程序設計
2.2.1 廣播
在廣播RREQ時，為了避免廣播沖突，利用nRF905的載波檢測多路訪問機制CSMA/CA，發送前先進入接收模式，監聽該信道是否空閑。如果檢測到CD信號為高，則表示該信道被占用，根據退避延時一段時間，再檢測CD信號是否為高。
而根據檢測，數據包接收的時間大致為20 μs，時隙為60 μs，加上程序運行的時間，定義短幀空間SIFS和時隙分別為50 μs及100 μs，分散幀空間DIFS為SIFS加2個時隙即250 μs。CSMA/CA程序流程如圖3所示，定義NB、CW和BE。

后退次數(NB)：NB的初始值為0，當設備有數據要傳送時，經過一段后退時間(2BE-1)×100 μs后，檢測CD，若檢測到信道忙，則會再一次產生倒退時間。此時NB值會加1，NB值最大定義為4。當信道在經過4次的后退延遲時間后仍為忙，則放棄此次的傳送，以避免過大開銷。
嘗試次數(CW)：循環判斷當前頻道是否空閑，當判斷到了一定次數后該頻道依然空閑則跳出循環，開始傳送數據，設初值為2。
后退指數(BE)：初值設為2。
本設計中，CD信號為高時必須通過切換至standby模式來使CD信號復位，以保證下次CD信號的檢測。
根據nRF905模塊的時序可知，模塊從standby模式切換至接收或發送模式的時間為650 μs，發送和接收模式之間的切換需要550 μs，切換時間遠大于時隙及DIFS的值。因此，BE設置為2，最大為4。
2.2.2 數據傳輸
在進行數據傳輸時，源節點首先檢查自己的緩存中是否有到目的節點的路由信息，如果沒有，則先進行路由發現，與廣播模式相同。如果有至目的節點的路由信息，則根據路由信息，先發送數據請求命令RTS。當目的節點接收到返回的允許發送命令CTS信號時，則表示已經建立了數據傳輸通道，由請求節點開始傳輸數據，傳輸完畢后，由目的節點發送DATA_ACK給源節點，表示數據發送完畢。其工作流程如圖4所示。