随着人们对移动信息服务需求的日益增长,基于IEEE 802.11的无线局域网技术被广泛采用。在网络应用的功能越来越丰富的同时,用户对网络性能的要求也越来越高,其中一个非常迫切的要求就是提高网络的传输效率。 作为无线局域网的主要标准,IEEE 802.11标准规范了介质访问控制层(MAC,Medium Access Control)协议与物理层协议的具体内容。其中基于载波监听/冲突避免(CSMA/CA,Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance)控制机制的分布式协调功能(DCF, Distributed Coordination Function)是IEEE 802.11 MAC的核心机制。为了满足更高网络传输能力的需求,IEEE工作组又提出了IEEE 802.11n草案,引入了基于天线阵列的多输入多输出(MIMO, Multiple Input Multiple Output)技术。 MAC层的吞吐量建模,有助于精确快速地分析无线局域网的网络性能,具有重要的应用意义。因此,本文提出了对无线局域网的吞吐量性能建模,包括对IEEE 802.11 MAC协议的建模,以及对应用MIMO技术的无线局域网MAC协议进行建模。 首先,本文给出了现有模型的综述,通过理论推导和实验仿真,指出了现有模型中存在的问题以及模型进化的关键要素。针对IEEE 802.11 MAC协议,本文提出了一个新的二维链式马尔可夫性能模型。该模型是第一个整合了重试限制,介质繁忙和非饱和网络流量这三个重要改进因素。通过仿真验证结果显示,新模型的误差基本保持在比较小的范围。而比较于现有性能模型,新模型具有最好的精确性。 其次,MIMO技术被引入到无线局域网,天线阵列取代了全向天线,从而提高吞吐量性能。本文以DCF的性能模型为基础,创新地提出了一个支持应用MIMO无线网络的新模型。根据空间复用技术,建立了一个用以估计并发链路数的子模型,进而得到网络的吞吐量性能。利用该新模型,本文确定了无线局域网的一个传输概率上限,并对网络吞吐量进行预测。仿真结果显示,该模型具备一定的合理性和精确性。