IEEE 802.11标准自上世纪九十年代提出以来,由于其具有可靠性高、抗干扰性强、高移动性、保密性好、部署与维护简单等优点得到了飞速的发展,在布线困难的环境、变动频繁的环境、无固定办公地点的工作者或家庭办公用户需要得到信息服务等领域得到广泛应用,为人们生产和生活带来极大的便利。然而,IEEE802.11无线局域网作为一种新技术,还不是非常成熟和完善,存在性能异常产生的不公平问题、缺乏区分服务功能和节点数量增加时总吞吐量减少等问题;由于该技术已经广泛应用,因而简单易于实现的改进方案更利于在实际中推广,考虑到这一因素,本文在深入分析IEEE 802.11协议性能的基础上,一一提出易于实现的解决方案。现将论文的主要工作和创新总结如下:(1)深入分析了IEEE 802.11协议机制,提出一种与Markov不同的模型。Markov模型比较适合对网络整体进行分析研究,仅具有宏观意义;而本文建立的模型则对各个节点网络性能参数均有效,因而具有微观意义,能够更方便深入探讨问题,且对各个节点性能进行求和之后,则同时具有宏观意义。(2)多速率多节点情况下产生性能异常问题,同时也导致了网络性能的严重下降。本文针对这一问题开展了如下研究工作:(a)详细分析了多种速率并存时的性能异常现象;(b)提出了基于传输速率的数据包长度调整策略TRPSA,该策略能够有效解决多速率多节点情况下的公平性问题;(c)给出了严格的理论证明和详细的仿真验证,证实了TRPSA能实现多速率多节点情况下的公平性,有效提高网络性能。TRPSA物理实现非常简单方便,仅仅通过编写驱动程序就能实现,无需对硬件做任何修改,有利于在实际网络中推广应用。(3)服务质量(QoS)是无线局域网的一个关键问题。本文在分析IEEE 802.11 MAC层QoS的局限性的同时,对目前已有的IEEE 802.1l无线局域网实现区分服务的QoS研究策略进行了介绍,并提出了两种解决方案:首先提出了基于时隙自适应调整的区分服务策略,该策略能够适当拉开各优先级节点的吞吐量。在此基础上,进一步提出了基于数据包长度自适应调整的区分服务策略,该策略能够很好的实现吞吐量的区分功能,且该策略易于控制和实现简单等优点。(4)在IEEE 802.11无线局域网中,由于当节点数量增加,碰撞相应的会增加,信道利用率下降,总吞吐量不增反降,导致系统性能下降。本文通过深入的分析该问题产生的根源,设计了一种简单有效的方案—基于节点数量的动态时隙算法(DSTBNN)。然后,通过深入的理论分析,证实了该方法能够有效的提高系统吞吐量,改善网络性能。最后,采用NS2仿真软件,在各种场景下进行了多次仿真实验,经过对实验结果分析,验证了该算法简单有效。能够根据节点数量的变化对网络系统性能进行优化,提高了系统吞吐量,显著改善了网络性能。