本文对无线传感器网络媒体接入控制(Medium Acccess Control,MAC)协议原理与性能进行研究,并研究了两种基于IEEE 802.15.4标准MAC协议的自适应优化算法。首先,本文论述了无线传感器网络的网络特点、发展情况、应用领域、体系结构以及关键技术。其次,本文指出了传感器网络MAC协议设计的主要目标和难点。详细介绍了IEEE 802.15.4的物理层和MAC层标准,并针对其CSMA/CA机制中参数固定的缺陷研究了两种自适应的改进机制,即ABE-BEB算法和ABW-BEB算法。两种改进算法的基本思想是：根据传感器节点的历史传输状态,ABE-BEB算法可以动态调整退避指数的最小值,ABW-BEB算法可以动态调整竞争窗口的大小,从而提高传感器节点的数据传输成功率,减少节点接入时延和分组碰撞带来的能量损失。节点对参数的调整是基于对历史数据的分析：当节点前一次数据传输成功,可以将退避指数最小值和竞争窗口减小,以减少退避周期的选择范围和信道监测次数,增大节点下一次竞争信道的成功率；反之,当前一次数据传输失败后,可以将退避指数最小值和竞争窗口增大,进而增大退避周期的随机选择范围与信道监测次数,从而使节点在下一次传输时避免数据包再次发生碰撞。总之,两种算法分别对两个不同的系统参数进行动态调整,以实时适应网络的变化。最后,本文使用网络仿真软件OPNET对上述两种改进算法的性能进行了仿真验证。在同样的输入业务负载条件下,与传统IEEE 802.15.4标准的MAC协议相比,ABE-BEB和ABW-BEB算法能够显著提高系统的吞吐量,减少数据包的重发次数,减小节点的信道接入时延。