随着无线移动通信的飞速发展,无线移动网络和设备变得越来越流行,因为它们能够在任何时候和任何地点为用户访问信息和通信提供便利。无线局域网采用无线传输媒质在局部区域对计算机进行组网,它能在难以布线的区域进行通信,并提供安装、使用、管理的便利。IEEE 802.11协议是无线局域网MAC层和物理层的标准协议。在过去的网络研究中各站点只能采用一种传输速率进行通信。近年来,通过使用不同的调制和编码方法,IEEE802.11在物理层开始提供多种传输速率,所有控制帧及广播,多播帧以基本速率传输,数据帧可以根据信道状况选择不同的速率。从多速率机制有助于提高网络吞吐量和节省能量消耗的角度来看,对多速率问题进行研究具有重大的意义。其中,如何根据信道状况选择合适的传输速率一直是近几年来多速率问题研究的主要方向之一。本文结合了网络协议栈跨层设计的思想——所谓跨层设计,是指在网络协议的分层设计方法中,打破层次之间固有的独立性,加强层间的协同与数据交互,优化整体网络的设计方法——通过应用层和MAC层的信息交互,设计了一种跨层自适应速率调整算法,并通过仿真验证提升了网络的整体性能。同时本文分析了原有的IEEE 802.11DCF指数退避机制在多速率环境下存在的吞吐量异常及信道接入的公平性问题。因此在设计新的速率自适应算法的同时也应配合改进原始的信道接入协议,才能全面优化网络的性能。针对这一问题,本文分析了多速率环境下DCF信道接入协议方式的不公平性,提出了一个基于最小竞争窗口调整的信道接入协议TFMMAC,有效地提高了多速率环境下信道接入的公平性。本文的主要研究内容与贡献如下:(1)分析现有的速率自适应调整算法,结合网络跨层设计的思想,设计出一种支持跨层信息交互的速率自适应方案,该方案结合了上层的应用需求以及下层的时间限制,通过应用层与MAC层速率匹配的思想和参数传递,有效地提升了网络性能。(2)针对传统的信道接入协议在多速率环境中存在的公平性问题,结合多速率网络特性,分析了传输速率,数据大小,错误率等对网络吞吐量的影响,通过动态调整最小竞争窗口实现多速率环境下信道接入的公平性。(3)搭建了模拟实验环境,通过模拟实验验证了本文方案的有效性。