人类对信息通信的探索和使用不断地向着更深更广的领域发展,IEEE802.11无线局域网以其可靠的性能、较高的灵活性等独特的优势得到了飞速的发展,并广泛地应用于人们的工作和生活中。但相对于有线局域网来说,无线局域网的信道处于开放状态,链路状况不稳定,带宽资源也有限,在性能和服务质量方面还有很大差距。无线局域网MAC层的作用主要是提供公平的、可靠的、有效的调度机制来分配无线信道资源,MAC协议性能的好坏直接关系到无线信道的利用率和整个网络的性能。考虑到我国普遍使用的无线局域网设备是基于IEEE 802.11协议的,本论文将IEEE 802.11 MAC协议作为主要研究对象。在IEEE 802.11 MAC协议中,DCF是最基本的数据传输控制方式,无论在哪种网络拓扑下,所有的站点都要通过竞争手段来获取对信道访问的资格,DCF的核心技术是基于CSMA/CA(载波侦听多路访问／冲突避免)的随机多址方式。所以,对CSMA/CA协议的性能分析和改进具有非常重要的现实意义。本文研究了IEEE 802.11无线局域网技术、随机多址接入控制技术等大量相关文献与著作,概括了IEEE 802.11系列标准,网络拓扑结构,逻辑结构及MAC协议的分析方法,分析评价了较为典型的随机多址协议的性能,并详细介绍了CSMA/CA协议的工作原理。在此基础上,从提高信道资源利用率的角度出发,在IEEE 802.11标准中的CSMA/CA协议的基本访问模式下,提出了基于概率检测函数的CSMA/ACK无线局域网MAC协议。协议主要对概率检测随机多址协议进行了两点改进。首先,用较为灵活的概率检测函数代替了原有协议中的固定检测概率,通过函数的分析方法来选择最优的检测概率。其次,在原有协议的基础上增加了ACK握手信号,简单而方便的提高了系统的可靠性。论文通过平均周期的数学建模方法分析了归一化的系统模型与IEEE802.11b标准下的系统模型,获得系统吞吐量的解析式。同时,根据协议工作原理,在MATLAB平台上,选取正弦与直线两种不同的检测概率函数曲线进行仿真实验与数值分析,比较理论分析与仿真实验结果。结果表明,应该根据不同网络环境的不同要求设定不同的概率检测函数,理论分析是正确有效的,基于概率检测函数的CSMA/ACK无线局域网MAC协议能够有效的分配无线局域网的信道资源,提高系统的传输质量,为进一步拓展FPDCSMA/ACK协议在无线局域网上的应用提供了基础。本论文的分析思想和方法,在其它无线网络协议研究中也同样适用。