由于无线局域网具有便捷、灵活、成本低和易于扩展等多个优点,近来已经被广泛应用于各种场合。无线局域网MAC层的作用是提供有效的调度机制来分配有限的无线信道资源。本论文针对IEEE 802.11系列无线局域网的MAC层进行了深入的研究,在提高无线局域网MAC层性能、增强支持实时多媒体业务的能力方面提出了新的算法,并完善了网络的理论模型分析方法。具体内容包括以下5个方面:1.提出了用于IEEE 802.11 DCF中提高网络性能的虚拟冲突法,并建立了虚拟冲突法的分析模型。这种方法是将2个时隙组合起来,构成一个超时隙。这样就可以将网络中一部分冲突转化为成功的发包和虚拟冲突,来降低冲突的发生概率。在高负载的网络中应用虚拟冲突法可以大大增加吞吐量,降低站点在冲突上的能量消耗。2.在2时隙的虚拟冲突法的基础上,提出了多时隙的虚拟冲突法,并建立了多时隙虚拟冲突法的分析模型。在多时隙虚拟冲突法中,随着时隙的增加,网络的性能亦随之提高。当时隙增加到3个以上时,时隙增加带来的网络性能的提高并不明显,因此,多时隙虚拟冲突法中,3时隙的虚拟冲突法效果较好。3.提出了一种应用于IEEE 802.11e EDCA中提供QoS的方法,并建立了分析模型。这种方法是通过在一个超时隙中对不同优先级业务分配不同的发包时隙来保证高优先级业务被优先发送。这种方法可以降低网络中冲突,提高吞吐量,在EDCA中应用这种方法可以提高EDCA的性能。4.提出了一个分析IEEE 802.11 DCF中MAC延时的模型。这个模型考虑了现有模型中忽略的两个因素,因此更符合实际网络。仿真结果表明此模型的准确程度高于现有模型。5.提出了一种用于无线局域网中实时多媒体业务传输的自适应重传算法。当一个包发生冲突时,站点通过对下次重传时间的估计来判断是否丢弃此包。这种方法可以及时丢弃网络中的无用包,因此可以增加网络容量,降低实时业务的MAC延时。