超宽带技术被认为是无线通信领域中一种革命性的新技术，以其巨大的军事、商业价值和技术挑战引起了国际通信领域工业界和学术界极人的关注。超宽带通信成为中短距离高数据率无线传输系统的理想方案，在无线局域网(WLAN)、无线个域网(WPAN)、多用户白组织网、无线传感网络、智能家居、公共安全和军事等领域都有着广阔的应用前景。随着多种超宽带物理层传输技术(基带窄脉冲方式，DS-UWB，MB-OFDM)研究的日渐成熟，基于超宽带的网络技术研究也迎米了快速发展阶段。本文研究基于超宽带的网络技术。 全文共分六章。 第一章给出了论文研究背景、研究内容和文章安排。 第二章介绍了Ad Hoc网络体系结构的基本概念和可能采用的网络结构，给出了一种Ad Hoc网络体系结构的通用协议栈模型，详细说明了Ad Hoc网络体系的设计策略、方法和原则，最后分析设计了一种支持OoS和UWB Ad Hoc网络的可变开销函数一般模型。 第三章对小区域UWB无线网络的MAC协议进行了系统的研究。主要从如下儿个方面进行研究：MAC协议的评判机制，现有小区域无线网络MAC协议的分类，现有小区域无线网络MAC协议的性能分析，uWB MAC的研究进展，IEEE802.15.3标准MAC性能分析和仿真。其中重点分析了IEEE802.153标准，研究了其竞争接入期的退避算法，进行了数学建模和容量仿真分析。 第四章在IEEE802.15.3标准基础上进行改进型UWB MAC协议研究。本章从UWB精确定位特性的原理出发，研究该特性在UWB无线通信网络中的应用，提出了基于超宽带定位信息的空间复用UWB MAC协议和MAC高级关联过程。仿真结果证明了空间复用uWB MAC协议在网络负载增大时可以大大提高协议的吞吐量并减少时延，而MAC高级关联过程则在略微增加网络负载的情况下获得很低的包丢失率。本章接着利用UWB定位特性，在分析现有UWB Ad hoc路由协议的基础上，提出了一种新颖的定向路由探测算法，仿真分析表明，该算法能够在一跳范围内在节点具有一定运动速率的情况下，可以有效减少路由开销并提高网络吞吐量。 第五章主要进行了UWB Ad hoc无线网络的节能技术研究。本章首先研究了MAC功率控制的意义以及现有的MAC功率节省方案，接着对IEEE802.15.3标准中的功率控制模式进行了仿真分析；在该分析研究基础上对现有UWB MAC协议以节能为目的进行了改进，提出了两种改进的节能MAC协议：分布控制式的UWB MAC改进协议和中心控制式UWB MAC改进协议，仿真验证结果表明这两种改进协议对节省整个网络的能耗均具有明显效果。 论文的第六章对论文内容及做出的贡献进行了总结，讨论了需要进一步深入研究的问题。