随着无线传感器网络技术的发展和应用需求的推动,对无线传感器网络的研究日益活跃,特别是IEEE 802.15.4标准发布之后,由于其低功耗、低速率的特性特别适合于无线传感器网络的应用需求,该标准迅速成为国内外学术界研究热点。本文依托与企业合作项目,该项目需要在Contiki/Cooja平台上实现IEEE802.15.4-2006协议信标模式并作为底层协议为后续的研究提供协议支持。本文首先对IEEE 802.15.4-2006协议进行了详尽分析,深入理解了该协议的特性、功能架构和协议流程。同时,本文研究开源平台Contiki/Cooja,掌握了该平台的系统结构、进程模型、事件调度机制以及系统协议栈。最后,本文将项目需求中涉及的功能模块进行实现,包括了PAN网络的创建与维护、网络扫描和设备发现、CSMA/CA信道接入算法、关联与同步以及报文缓存与收发等功能。随后,本文选择主流仿真平台NS2中标准的典型实现作为对比版本,并选取端到端时延、丢包率和吞吐量三个网络参数作为验证本文实现的版本正确性的评判依据。仿真结果表明,本文实现的版本与参考版本在上述网络性能方面在近似的仿真场景中都具有一致性,同时考虑到不同平台间存在不可避免的差异性,因此可以认为本文正确的实现了该标准。由于IEEE 802.15.4信标模式中基于超帧结构进行活跃期占空比控制的节能机制不能动态适应多变的网络环境,本文针对能量供应充足但对网络可靠性和吞吐量有更高需求的应用场景,提出了基于标准超帧结构的NDAP算法,该算法能够根据节点感知的网络环境动态调整实际活跃期并通过信标实现节点间的同步调整。最后本文在Contiki/Cooja平台中对该算法性能进行性能仿真,仿真结果表明在供电充足的应用场景且不考虑节能问题的情况下,NDAP算法在单跳拓扑环境中使网络的可靠性和吞吐量有明显提高,而在多跳拓扑环境中上述性能也获得了一定的改善。