近年来,随着无线技术的不断进步,具有良好的组网性、移动性和扩展性的IEEE802.11无线局域网得到了迅猛发展,获得了广泛的应用。无线局域网仅涉及到OSI(Open System Interconnection,开放系统互联)模型的物理层(PHY)和媒体接入控制层(MAC),MAC层性能是影响无线局域网性能的重要因素,DCF(Distributed Coordination Function)机制是最主要的MAC协议实现方式。因此,针对无线局域网DCF协议的性能研究和分析有重要的意义和应用前景。本文首先在熟悉MAC层DCF协议的基础上,分析并比较了各种常见的DCF协议性能分析方法,包括仿真实验分析和数学模型分析,然后主要研究了由Bianchi提出的二维马尔科夫链(Markov)模型,通过观察模型的特点和与仿真实验比较的结果,由此得出Bianchi模型的不足之处。在此基础上考虑到实际网络状况的影响,给出了改进的二维马尔科夫链模型,使之更符合IEEE 802.11标准,通过改进模型推导出系统饱和吞吐率和平均接入延时的表达式,分析了不同终端数和传输负载对IEEE 802.11网络性能的影响。通过仿真实验验证了改进模型的正确性。并通过接入延时的分析结果,得出基本接入方式和RTS/CTS方式下不同信道速率的网络性能,从而为不同信道速率下接入方式的选取提供了参考。然后针对DCF协议的信道不公平性进行了研究,在基础架构的IEEE 802.11无线网络中,AP(接入点)和各个移动终端有着相同的接入概率,然而在实际网络中,AP可能同时向多个移动终端发送数据而向AP上传的移动终端数却很少,这使得上下行带宽分配出现了严重的不公平性。由此提出了一种基于改良的概率发送机制的上下行带宽分配策略,通过调整AP的发送概率来实现,从中推导了最优发送概率和上下行流数的关系,使得AP在信道中有着较高的优先级,从而保证上下行资源的公平分配,理论分析和仿真结果表明,该机制可以较好地改善上下行信道资源不公平问题,并能提高整体的网络吞吐量。