无线Ad Hoc网络是一种由无线节点通过分布式协议连接而成的自主网络,不依赖于现有的网络基础设施,具有多跳性、分布性和移动性等特点。这种网络在许多场合(如军事通信、灾难恢复以及分布式计算等)将具有越来越重要的作用。作为无线Ad Hoc网协议栈的重要组成部分,介质访问控制协议(Media Access Control,MAC)能否高效地利用有限的无线信道资源对网络性能有决定性的影响。目前,IEEE802.11 MAC协议是在研究、实验和实际中应用最广泛的协议。围绕如何优化基于IEEE 802.11的无线Ad Hoc网络MAC协议,本文深入分析了影响信道接入性能的关键因素。针对二进制指数退避算法的缺陷,提出了一种基于博弈模型的信道接入方法以改善IEEE 802.11 MAC协议的性能。论文主要研究工作包括:1.通过理论分析和实验仿真,研究了IEEE802.11 DCF (Distributed Coordination Function)协议的性能。首先,对DCF的退避过程建立了二维马尔可夫链模型,然后利用此模型对饱和吞吐量作了定量分析;最后仿真分析了竞争节点数目和初始窗口大小对接入性能的影响,并推导了特定网络规模下最优初始竞争窗口的表示式。2.引入博弈论对无线Ad Hoc网络的信道接入进行研究,重点分析了竞争接入博弈中效用函数的选择问题,并证明了满足选择的效用函数的博弈存在唯一的非平凡纳什均衡。3.针对IEEE802.11 DCF协议的缺陷,提出了一种改进的信道接入方法,并通过仿真与现有的IEEE802.11 DCF进行了性能比较。实验结果表明,相比DCF基本接入方式,基于博弈的信道接入机制有更低的条件冲突概率,更好的吞吐性能。