无线局域网和无线自组织网络是计算机网络与无线通信技术相结合的产物，它们使用无线信道来接入网络，为通信的移动化、个人化和多媒体应用提供了潜在的手段，成为未来宽带接入的重要方式。两者广阔的应用前景也带动了相关研究工作的飞速发展，而IEEE802.11是目前最流行的无线局域网标准，同时也在无线自组织网络中获得了广泛的应用，因此，对IEEE802.11的研究改进具有重要的理论研究价值与现实意义。 本论文的主要研究对象为基于IEEE802.11标准的无线局域网和无线自组织网络，IEEE802.11标准提供了物理层(PHY)和媒体访问控制层(MAC)的规范。本文的研究重点是媒体访问控制层规范的分布式机制：分布式协调功能DCF(DistributedCoordinationFunction)，探讨了无线局域网环境中DCF的性能分析与改进以及DCF在无线自组织网络中的公平性的改进。论文的主要研究内容与创新成果如下： 1.回顾了无线局域网以及无线自组织网络的发展历史与现状，介绍了几种典型的无线接入技术。以在无线局域网和无线自组织网络中获得广泛应用的IEEE802.11标准为重点，着重介绍了本文研究工作的基础分布式协调功能DCF，详细分析了DCF的两种传输方式：基本接入方式和RTS/CTS方式的运行机制。 2.研究了DCF在高速的802.11a无线局域网中的性能，而先前的研究工作都是针对早期的802.11无线局域网。针对802.11a中数据传输速率和控制帧传输速率的差别，对Bianchi提出的二维马尔科夫模型进行了修正，从理论推导的角度分析了DCF的两种传输方式：基本接入方式和RTS/CTS方式在802.¨a无线局域网中的饱和吞吐量和传输时延，并通过仿真实验对理论推导的结果进行了验证，指出了两种传输方式在802.11a无线局域网和802.11无线局域网中存在的效能差别。 3.以802.11DCF的退避时隙选择机制为研究对象，提出了一种简单有效的退避时隙选择机制，通过调整竞争窗口范围内不同区间时隙值的选择概率降低节点竞争信道的冲突概率，从而提高系统吞吐量；根据所提出的退避时隙选择机制和802.11DCF在退避时隙选择概率分布上的不同，对Bianchi提出的二维马尔科夫模型作了扩展，定量分析了新退避机制下的饱和吞吐量，仿真实验结果验证了理论分析结果的正确性，同时也表明新的退避时隙选择机制是十分有效的。 4.以801.11无线自组织网络中的公平性问题为研究对象，介绍了802.11无线自组织网络存在的公平性问题，结合仿真实验对引发公平性问题的各项因素作了深入分析，对公平性问题研究中已取得的一些研究成果作了简要介绍，并在分析的基础上指出在802.11无线自组织网络中实现信道带宽资源的公平分配需要解决的问题， 5.针对提高802.11无线自组织网络的公平性需要解决的各项问题，提出了相应的机制：提出了一种符合数据流间的信道带宽资源分配公平性要求的公平性定义；提出了一种公平度估计机制用于各节点对数据流之间的信道带宽资源分配公平度的估计，该机制采用了一种新的度量值：平均短期有效吞吐率(ASTG,AverageShortTermGoodput)，能够满足在数据流负载动态变化的情况下准确反映数据流间信道带宽资源分配公平度的要求；以短期有效吞吐率ASTG为基础，提出了一种基于round-robin的队列调度机制，用于节点内部不同数据流的队列调度；提出了一种用于节点间的分布式公平队列调度机制，为不同节点上的数据流提供公平的信道访问率，保证各数据流公平的共享信道带宽资源；提出了一种简单有效的消息分发机制用于各节点之间协调信道竞争行为所需信息的分发与同步，通过在控制分组中携带所要分发的信息，减小了消息分发带来的网络开销。综合上述各种机制，提出了FFMA(Flowrate-basedFairMediumAccess)作为提高802.11无线自组织网络公平性的解决方案；最后我们扩展了NS2中DCF的代码，在其基础上实现了FFMA，并通过仿真实验对DCF和FFMA的公平性进行了对比，实验结果表明在无线自组织网络环境中，FFMA能够提供远优于DCF的公平特性。