分布式无线自组网具有成本低、组网灵活、扩展性强等特点,在第五代移动通信系统超密集组网等场景中具有广阔的应用前景。然而,现有分布式无线自组网研究大多关注单跳业务,但自组网本身会不可避免地传输多跳业务。多跳业务传输时,如果每跳链路处于不同信道条件,将导致传输成功概率出现差异,因而端对端传输性能取决于最差的一跳。现有对于分布式无线多跳自组网业务可靠性的研究集中在网络层路由协议算法和物理层冗余可靠传输机制,分析系统的开销、公平性、部分时延等;较少考虑多跳链路差异性并基于时分多址(Time Division Multiple Access,TDMA)机制分析业务采取可靠性调度方法后的端对端时延和资源效率,并缺乏对相关可靠传输资源调度机制的验证和应用。本文旨在面向分布式无线多跳自组网实际应用,通过理论建模分析和机制设计优化验证研究业务媒体接入控制层(Media Access Control,MAC)端对端业务性能。首先,本文设计多种点对点单跳和端对端多跳可靠传输资源调度机制,建立总体时延和资源利用率等业务性能模型并进行对比分析。其次,设计优化控制消息、数据消息和回复确认消息机制,提高网络可靠性、保障资源效率、降低时延。最后,充分结合MAC层与协议各层的通信流程,基于分布式验证和仿真平台实现并分析本文提出的MAC层点对点和端对端可靠传输资源调度机制。理论建模分析结果表明:单跳场景信道质量较差时,在时延限定下为最大化资源效率,应在业务并行数约束下采用预约多对数据和确认消息绑定机制;信道质量较好时,数据消息和确认消息可用更大时隙间隔达到更佳的资源效率。尤其在节点密度较大时,本论文提出的可靠传输资源调度机制时延和效率综合性能均优于传统TDMA多址机制。多跳场景采用较大业务维护跳数的调度机制可达到更高资源效率,采用较小业务维护跳数的调度机制可达到更低的端对端时延。机制验证分析结果表明:本文提出的点对点单跳和端对端多跳可靠传输调度机制在信道质量较好时达到近似零丢包率和低时延;即使在信道质量较差时,相对于无可靠传输机制的系统也有较大优势。本文设计的低复杂度且行之有效的灵活多跳可靠传输资源调度算法,使多跳传输链路差异化情况下传输可靠性不再受限于最差的链路。此外,本文提出的隐式确认消息回复机制也提升了通信效率。这些研究成果可作为分布式无线多跳自组网络在实际工程应用中的有效参考。