作为现代通信研究的一个重要领域,无线局域网(Wireless Local Area Networks,WLAN)凭借其方便快捷、高吞吐量等优势,已成为越来越多用户的首选上网接入方式。为标准向下兼容和增加高速无线传输技术的利用率,802.11n之后的标准都引入了帧聚合机制。WLAN不仅要求高吞吐率,还要求以多样化的服务质量(Quality of Service,QoS)需求支持灵活的多用户多业务接入以及多媒体业务的传输,这对媒体接入控制层(Media Access Control,MAC)聚合多种业务并提高高吞吐率技术的研究提出了迫切的要求。因此研究现有的MAC层帧聚合关键技术,设计改进的适合多种业务特点的MAC聚合方法,具有重要的科研和应用价值。本文重点研究了基于IEEE 802.11n/ac的无线局域网MAC层的帧聚合机制关键技术,并在分析帧聚合机制性能的基础上对帧聚合机制提出了两种改进的算法。主要研究工作如下:1.针对有实时业务的多业务场景,为考虑时延敏感业务的QoS要求,提高聚合效率,提出了一种基于实时业务的帧聚合机制。从语音业务的定时特性出发,设计了一种基于效用函数和业务特性的帧聚合分配算法。通过分析各业务的特性,从语音业务的定时特性出发,将业务划分为语音类和非语音类,并利用效用函数的方法建立基于效用的帧聚合分配策略,最终通过启发式算法完成聚合分配模型求解。理论分析与计算机仿真结果表明,提出的基于实时业务的帧聚合分配机制与传统的帧聚合机制相比,能够在有效提高系统聚合效率的同时,提高了系统的时隙利用率。2.针对帧聚合机制的开销问题,为降低开销提高网络的吞吐量,提出了一种基于数据包长度的帧聚合机制。从最小MAC协议数据单元(MAC Protocol Data Unit,MPDU)帧间间距引入的空分隔符开销出发,设计了一种基于最小MPDU帧间间距的自适应帧聚合算法。通过分析帧聚合机制的开销受数据帧长度的影响,根据最小MPDU帧间间距制定聚合门限,按照数据帧的长度选择相应的聚合方式,并进一步基于对聚合机制的时延分析提出一种自适应MAC服务数据单元(MAC Service Data Unit,MSDU)聚合算法。仿真结果表明,提出的基于数据包长的帧聚合机制在理想和非理想信道中,都可以保证较高且平稳的吞吐率性能。