在工业智能化进程中,工业物联网是连通物理和信息世界的重要环节,面对工业物联网中对大规模、低功耗设备的接入需求,IEEE发布了面向物联网信息传输的IEEE 802.11ah协议,支持工业物联网中大规模终端设备进行低功耗、远距离通信。为了保证密集网络下的传输性能,802.11ah在介质访问控制(Medium Access Control,MAC)层提出了限制接入窗口(Restricted Access Window,RAW)机制,旨在缓解大规模节点的传输冲突。但标准RAW机制仍存在不少问题,本文对802.11ah协议中RAW分组机制进行研究。首先,针对标准RAW机制无法适应网络环境调整分组的问题,本文提出了三种RAW重分组方法:AID(Assignment Identifier,AID)重分配方法、AID分组重分配方法和基于伪随机序列的RAW重分组方法。AID重分配方法通过建立MAC地址到AID映射表和节点重关联过程,实现了RAW重分组,但在重关联过程中存在网络完全断联问题。AID分组重分配方法进行了改进,按新的RAW组分批次对各组节点进行重关联,大大提高了重分组期间的信道利用率。但是上述两种方法因节点需要重关联而增加了重分组开销,且RAW分组机制依赖节点AID连续,导致分组不灵活,因此提出了基于伪随机序列的RAW重分组方法(RAW Regrouping Implementation based on Pseudo Random Sequence,RRI-PRS)。在关联阶段为每个节点分配一个伪随机序列作为地址码,在分组阶段采用分组复合码携带分组信息,实现非连续AID节点在线式重分组。通过NS3仿真表明,相较于前两种重分组方法,提出的RRI-PRS方法在重分组时几乎不影响网络传输性能,实现RAW在线式重分组。另一方面,针对标准RAW机制存在分组不合理导致组间负载不平衡问题,以信道利用率为优化目标,设计了一种基于期望信道时间的RAW重分组方法(RAW Regrouping Base on Excepted Channel Time,RR-ECT)。首先在单数据包流量模型和饱和流量模型的理论分析基础上,提出了基于回归模型的竞争成功概率估计方法。然后根据竞争成功概率计算期望信道时间,按期望信道时间将节点合理安排分组,调整RAW分组持续时间,使每个组的负载均衡,降低了组内节点的碰撞概率;同时,权衡分组开销和信道利用率,优化RAW分组数。仿真结果表明,由于对节点分组、RAW持续时间和分组数进行了优化,所提出的方法在复杂的异构流量网络中,明显提高了信道利用率和吞吐量,降低了网络丢包率与时延。该论文有图34幅,表8个,参考文献75篇。