IEEE802.15.4标准为低速无线个域网技术制定了物理层和介质访问控制层规范，具有低复杂度、低成本和低功耗等特点，已成为无线传感器网络最适用的标准，具有很好的发展前景。IEEE802.15.4标准有信标使能和非信标使能两种模式，本文主要针对信标使能模式进行研究，对IEEE802.15.4MAC协议进行改进，设计了一种适合实时业务，且在满足实时业务的情况下，非实时业务也有比较好的性能的MAC协议。在IEEE802.15.4信标使能模式中，帧的传输分为两种方式，一种是在竞争期（CAP）通过竞争接入信道传输，另一种是在非竞争期（CFP）的GTS时段直接接入信道传输，在GTS中可以用于传输实时业务。在IEEE802.15.4MAC协议中，节点在使用GTS前必须向协调器申请分配，但是发送GTS申请命令帧和普通数据一样，都必须通过竞争获取信道，这种方式不能够保证GTS申请能够及时的发送出去，从而对实时业务的实时性造成影响。为了解决这个问题，本文设计了一种基于轮询的GTS申请机制，协调器通过轮询的方式询问节点是否需要申请GTS，这种申请GTS的方式能够完全避免节点之间的冲突。因为轮询会带来一定的开销，本文还设计了一种GTS申请帧优先发送机制，通过为GTS申请命令帧和普通的数据帧设定不同的接入参数，使GTS申请命令帧优先接入信道，来减小实时业务的时延。在IEEE802.15.4标准中，超帧的活跃休眠占空比是固定的，在满足实时业务的情况下，必然对非实时业务的性能造成影响。因此，为了在满足实时业务的情况下，网络仍然会有比较好的性能，本文设计了一种根据负载和业务自适应调整占空比的方案。最后通过NS2仿真验证了本文设计的MAC协议对实时业务有较好的性能，适合于实时业务，同时使非实时业务也有一定的性能。