IEEE802.15.4是针对低成本、低功耗、低传输速率的无线自组网设计的协议,它定义了介质访问控制层(Media Access Control, MAC)和物理层的规范。此标准自推出,就被认为是适合无线传感器网络的底层协议。其中,MAC层定义了网络设备获取公共信道的方式,由于MAC协议直接操作传感器设备的最大耗能模块——射频模块,高效的MAC协议能降低设备功耗、延长网络寿命。本课题以IEEE802.15.4MAC协议核心机制——基于碰撞避免的载波侦听信道接入机制(Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance, CSMA-CA)为研究对象,采用MATLAB和NS2软件仿真作为研究方法。首先,借鉴研究者们已建立的基于CSMA-CA的饱和上行链路通信模型,本文为非饱和上行链路通信建立数学模型,并通过仿真实验验证了模型推导的正确性。随后,修改CSMA-CA算法参数的默认值,测试负载可变的IEEE802.15.4网络中,系统在吞吐量、包投递率、碰撞丢包率、时延方面的表现。以此为基础,本文尝试在CSMA-CA算法中添加负载反馈机制,根据网络负载的变化动态调整CSMA-CA算法参数,提高系统在不同网络负载下的表现,并利用NS2验证该机制的有效性。仿真结果表明,随着网络负载增大,该机制能有效降低碰撞丢包率、减少数据重传次数。