无线传感器网络是一种大规模、自组织、多跳、无基础设施支持的无线网络，由大量传感器节点组成，这些节点被随意散布在工作区域内采集数据，观察者通过无线传感器网络得到传感器节点监测到的数据信息。IEEE802.15.4标准是低速率无线个域网（Low-Rate Wireless Personal Area Network，LR-WPAN）的通信标准。该标准具有低速率、低功耗、传输距离短、架构简单等特点，非常适合于无线传感器网络，因此成为了无线传感器网一个非常重要的通信标准。　　 本文介绍了无线传感器网络的体系结构、特点及应用，对IEEE802.15.4标准进行了概述，并详细阐述了标准中的MAC机制。围绕无线传感器网络的标准IEEE802.15.4，本文对IEEE802.15.4 MAC中的超帧结构进行了重点研究，主要工作如下:　　 1)为了分析超帧CFP阶段相关参数对网络性能的影响，本文讨论了IEEE802.15.4 MAC中的使用超帧在网络中进行通信的这一机制，在节点使用超帧进行通信时，重点理论研究了使用GTS在CFP阶段进行无冲突的数据通信过程;这一理论分析过程不仅结合了超帧中CAP阶段节点的竞争过程，还结合了无线传感器网络中著名的LEACH协议，理论推导出了CFP阶段的归一化吞吐量，最后对其做了性能分析，从而得出了标准中相关参数对网络性能的影响，为今后无线传感器网络应用中的参数配置提供了一定的理论基础。　　 2)针对IEEE802.15.4中使用GTS通信造成的带宽浪费问题，为了提高超帧CFP阶段的带宽利用率，本文对标准中的GTS分配机制进行了改进:在满足节点最大时延的基础上，将标准中的时隙进行重新划分，从而既能保证节点在规定的时延内传完数据，还能使超帧CFP阶段带宽利用率得到提高。最后对改进后的机制做了性能分析，和标准的GTS分配机制相比，改进后的GTS分配机制提高了超帧CFP阶段的带宽利用率。