在社会信息化发展的推动下,无线局域网的优势日趋明显,已经覆盖了校园、商场、车站、机场、办公场所等人们日常活动范围。支持无线局域网的设备已经成为智能手机、PAD等数字设备标准配置。近年来,随着无线技术和移动互联网的发展,无线局域网的应用不断扩展,从一般的社交应用逐渐延伸到特殊的专用领域,例如智慧交通、工业控制、车载网络等各个方面,人们享受着无线局域网带来的便捷和好处。在无线局域网中,IEEE 802.11协议定义了WIFI的物理层和MAC(介质访问控制)层,用于在不可靠的媒介下,提供可靠的数据传输。IEEE 802.11 MAC层的协议主要采DCF(分布式协调功能)机制,它是基于CSMA/C A(载波监听／冲突避免)与虚拟载波侦听相结合协议机制,并通过二进制指数退避算法来实现不同节点的访问控制。研究和实际情况表明,对于具有大量数字设备和无线接入器(AP)组成的复杂网络,由于无线链路的可靠性受到诸多因素的影响,进而DCF协议的不稳定性难以满足网络可靠的数据传输。为了解决无线局域网络中数据传输的可靠性和稳定性问题,本文从MAC层和应用层两个方面进行改进。首先对MAC层的协议进行深入的研究,提出了一个改进的MAC层协议。然后在应用层面实现了一个基于TDM(时分复用)模式的网络接入方式,避免了接入设备的过度信道竞争,和ACK信号不能及时接收的问题。论文的主要工作有：(1)针对IEEE802.11DCF的CSMA/CA机制的竞争窗口调整策略,提出了一种退避算法(HBDCF)。算法利用了TCP拥塞控制的机制,发送失败时,竞争窗口采用先指数增长,达到阈值后线性增长；发送成功次数达到函数值时,竞争窗口采用先线性递减,后指数递减的方式。该协议能够有效地降低DCF碰撞概率和网络延时,提高系统的性能。(2)为了验证HBDCF算法的性能,建立了一个二维Markov chain模型对协议进行理论分析,并且通过OPNET网络仿真工具对HBDCF算法的碰撞概率、吞吐量和网络延时进行了仿真研究。(3)在网络层,提出了一种TDM模式的网络接入机制。利用OpenWrt开源嵌入式操作,在RT5350硬件平台上,实现了该算法。把算法应用于招生考试系统,对系统的功能和性能进行了测试,验证了系统的可靠性和有效性。