随着IEEE802.11协议的不断演变与改进，无线局域网(wireless local area network,WLAN)的数据传输变得更加高效，用户体验也得到了升级。媒介接入控制(Media Access Control，MAC)协议作为WLAN网络的核心部分，在无线设备接入信道和数据传输方面发挥重要作用。如何提升WLAN网络的系统性能、服务质量(Quality of Service，QoS)、WLAN设备的信道利用率是提升WLAN设备综合性能的重要保障。本文分别就两级聚合重传算法、QoS敏感的调度算法、高效的速率自适应算法、基于预存的聚合调度策略、下溢出调度策略进行研究，设计了一款MAC协议控制器，主要成果如下:　　1)针对误码率较高的无线场景提出一种高效率的两级聚合重传算法WTFA(Window based Frame Aggregation Retransmission Scheme)。与传统聚合算法相比，通过MAC层聚合滑动窗口的引入，增加了重传时聚合包长度;建立了吞吐率的理论模型，根据信道误码率动态计算，得出重传效率最高时使用的第一级聚合长度和第二级聚合包数。基于NS-3仿真结果表明，该算法在不同的子帧长度以及聚合包数下均可提升系统吞吐率，并能提升在误码率较高时的吞吐率稳定性。　　2)针对数据传输延迟敏感的场景提出一种QoS敏感的聚合调度算法。在该调度算法中，首先建立了端到端延迟的理论模型，然后在传输时根据该模型，动态选择所采用的聚合算法，通过对延迟的理论估计计算不同聚合算法的参数。基于NS-3仿真结果表明，相对于传统调度方法，这种动态选择聚合算法及其参数的方法能够在保证端到端延迟低于限制的同时提升吞吐率。　　3)针对无线信道不对称以及信道质量不稳定的实际情况，提出了一种基于接收端的高效速率自适应算法M-RAM(Modified Rate Adaptation scheme in Mobile environments)。该方法主要有两点改进，提出了一种新的接收端信噪比预测算法，能够准确拟合慢速下的信噪比曲线，同时能够较好的预测高速下的信噪比下包络;通过ACK帧的速率变化将接收端的速率选择信息反馈给发送端。使用多种ACK速率以表示不同选择信息，实现了传输效率的最大化。通过搭建的Wi-Fi实际测试系统，证明该算法在不同的信道环境下，性能均优于AARF，ONOE，Minstrel，RAM等算法。　　4)嵌入式WLAN设备的接口实时响应效率不高，部分应用方案中CPU性能较差，导致MAC层的聚合收发冗余时间变长，并且在LMAC出现下溢出等问题，系统性能受限。　　针对移动WLAN系统中的聚合调度问题，提出一种基于预存的聚合策略。发送端在每次传送完成一包聚合数据之后，没有收到接收端回复的块响应之前，先预存一部分后续需要发送的聚合子帧，减少硬件延迟对于吞吐率造成的影响。实测验证表明，该调度策略在不同的子帧长度和聚合包数下吞吐率均高于传统方法，并且发送速率越高，提升越明显。　　针对嵌入式WLAN设备中底层媒介接入子层(Lower Media Access Control，LMAC)在物理层速率较高时的下溢出问题，提出基于吞吐率建模来选择发送参数的防下溢出调度策略。通过建立的下溢出吞吐率理论模型动态选择聚合包数和启动LMAC时缓存的子帧数。通过实测发现该算法能够有效提升在不同最大传输单元下的系统吞吐率。同时，当竞争站点以不同上层流量发送数据帧时，该调度策略的吞吐率都能高于传统方法。　　5)针对项目组的实际工程需求，设计了一款MAC协议栈控制器。在该控制器的发送接收链路中集成了WTFA聚合重传算法、QoS敏感的聚合算法、M-RAM速率自适应算法、基于预存的聚合调度策略、防下溢出调度策略。WLAN芯片原型的测试验证表明，该MAC协议控制器完全满足协议一致性认证要求。