IEEE802.11无线网络技术作为一种面向数字制造的网络接入技术，具有低成本、高可靠、易维护、高灵活、易部署等优势，成为二十一世纪各国科技研究和发展的重点领域。网络接入位于数字制造架构体系的最底层，为数字制造系统有效获取制造资源信息，实现数字制造资源管理和服务调用的基础，也是数字制造活动中资源信息交互的前提。因此，网络接入技术优化对提升数字制造系统的性能具有重要意义。本文对面向数字制造的无线网络接入技术相关理论和关键技术进行了研究，在深入分析IEEE802.11协议性能的基础上，针对上下行流不平衡、信道接入不公平问题和缺乏区分服务功能等问题，进行深入研究，一一提出解决方案，从而为基于无线网络的数字制造系统整体性能提升奠定了理论基础。本文的主要研究内容如下：　　(1)基于数字制造系统中网络接入技术存在的问题，提出优化目标和解决途径。　　公平和网络利用率之间的制约关系普遍存在于各种资源分配问题中，通过分析来寻求这两种优化目标的异同之处是解决上述矛盾的关键所在。本文利用这种制约关系来研究在资源优化公平配置条件下，提高网络利用率。在时间公平和流量均衡等约束条件下，以网络利用率、服务质量和吞吐量等性能为协同优化目标，设计出能够依赖应用要求自适应调节的优化机制及其实现算法，适合无线传感网络自组织、可靠性高、抗干扰性强、高移动性、保密性好等特性，并通过严格理论分析和实验的手段评价和比较所设计机制与算法的性能。　　(2)数字制造系统中网络接入存在的上下行流不平衡问题优化研究　　IEEE802.11 MAC协议工作在基础结构模式下，当无线网络中分别存在m条下行流和n条上行流，则任何一条上行流的吞吐量是任意一条下行流的m倍，故网络中存在严重的不公平性问题。对该问题展开深入的分析和研究，提出了基于吞吐量均衡的上下行带宽公平分配算法(FBAUD)，该算法根据网络状况，通过动态优化相关网络参数，使任一条下行流的吞吐量与上行流吞吐量相同，实现无线信道的公平合理分配。通过理论分析和实验显示，该算法能够有效解决上下行流不平衡产生的不公平性问题，实现网络系统公平，且提高了网络系统吞吐量性能。该算法在实际网络中使用时，仅需在中心节点实施，省去了对诸多客户端一一配置的工作，节省了工作量。　　(3)数字制造系统中网络接入存在的信道公平性问题优化研究　　由于IEEE802.11 CSMA/CA工作机制，当某一节点正在发送数据时，其邻近节点在该节点发送数据的过程中不能发送数据，产生隐藏节点问题，导致数据碰撞增加，网络吞吐量下降，严重降低了网络传输效率。针对该问题，对多速率IEEE8020.11MAC层公平性问题进行深入分析和研究，并提出了基于信道接入概率公平优化算法(FOPCA)，根据网络状况，通过动态优化时隙，使各节点的吞吐量相同，实现信道资源的公平合理分配。理论分析和实验显示，FOPCA能够有效地解决隐藏节点产生的不公平性问题，极大地改善了网络公平性能，同时提高了系统吞吐量。　　(4)数字制造中网络接入的服务质量研究　　服务质量(QoS)是面向数字制造系统中网络接入的一个关键问题。而 IEEE802.11 MAC层缺乏QoS保障，而目前IEEE802.11的区分服务研究大都基于单速率，极少考虑多速率情况，针对该情况，首先，建立了多速率下的IEEE802.11协议模型；其次，提出了实时自适应优化控制的QoS区分服务策略(QRAOC)，根据节点的优先级情况，该策略通过侦听网络信息，实时自适应优化相关协议参数，实现吞吐量区分的效果。通过理论分析与多场景实验表明，该策略能够有效地实现多速率情况下吞吐量的区分功能，解决了不同优先级用户对QoS的不同需求，达到了系统的公平性最优，提高了系统吞吐量。　　(5)本文取得的成果应用研究　　分析了某工厂整车生产线网络接入状况，将本文提出的无线网络接入性能优化研究成果在该工厂进行了应用研究，显示本文的研究成果能够有效解决数字制造网络接入中存在的影响生产效率的问题：汽车生产车间网络接入上下行流不平衡问题、信道公平问题和QoS问题，与优化之前相比较，显著改善网络性能，保障了生产的顺利展开和提高了生产效率，为数字制造系统提供了有力保障。　　本文对数字制造的无线网络接入技术中存在的公平性和服务质量进行优化研究，提出了基于吞吐量均衡的上下行带宽公平分配算法、基于信道接入概率公平优化算法和实时自适应优化控制的QoS区分服务策略，并将这些研究成果进行应用，表明本文取得研究成果能有效解决实际中存在的问题。