过去的10年里,互联网技术和无线通信技术迅猛发展,对人类社会及其生活方式产生了巨大的影响。对于无论何时、何地、何人、何内容均可自由通信目标的进一步追求,注定了互联网与移动通信技术的结合。由互联网和无线通信结合所诞生的无线互联网,将提供不受空间和时间限制的网络服务,不仅包括传统的语音、数据业务,同时还将包括具有更大商业价值和潜力的移动视频、移动电子商务、移动远程教育等应用。对于这些新兴应用,无线互联网中的服务质量(QoS)保障机制将是技术关键之一。无线互联网中无线传输网络主要可以分为移动蜂窝网络和无线局域网。移动蜂窝网络在向第三代移动通信系统(3G)演进的过程中,由于建设成本巨大,所能够提供的带宽和新的应用有限,遇到了极大的阻力。而无线局域网因其成本低廉、安装方便越来越受到商家的亲睐,成为移动蜂窝网络的有力竞争对手,在无线互联网建设方面取得了越来越多的市场份额。可以预见的是,移动蜂窝网络以其成熟的技术、可靠的服务质量保证以及高服务覆盖率,将继续在未来的无线互联网业务中扮演主要角色。而无线局域网将以互补的身份与移动蜂窝网络共存。由于移动蜂窝网络中网络服务质量机制相对成熟,本论文将侧重无线局域网服务质量机制以及与蜂窝网络互联后服务质量机制的研究。本文首先对传统的IEEE802.11无线局域网的性能进行分析,在前人研究的基础上更进一步,建立更为精确的数学模型。然后以此为基础,研究支持多优先级服务的分布式协调功能(DCF)协议。使用可配置的媒体接入控制(MAC)层协议参数,是令DCF协议支持多优先级服务的主要机制。具体又分为,可配置的随机回退机制和可配置的帧间间隔两种。可配置的随机回退机制,即使用随机回退机制中的协议参数来进行优先级区分。本文对该机制进行了深入的分析,建立了理论分析模型。该模型从理论上刻画了初始冲突窗口、冲突窗口倍乘指数和最大回退阶数等参数与站点最终所获得的QoS之间的数量关系。进一步,通过所建立的模型,推导出如下结论:在仅使用初始冲突<WP=5>窗口作为可配置参数的时候,站点所获得的饱和吞吐量与其配置的初始冲突窗口成近似反比关系。该结论的获得,对设计简单有效的接入控制机制具有重要意义。对于可配置的帧间间隔,本文通过分析确定,只有分布式帧间间隔适合作为可配置参数实现多优先级区分。针对这种情况,本文设计了按照优先级从高到低递进建模的方法。并以双优先级的情况为例,建立了理论分析模型。仿真实验验证了上述理论分析模型的正确性。具备了上述理论分析模型后,使得网络通过配置各站点的MAC层协议参数进行QoS控制成为可能。本论文即以此为基础,设计了IEEE802.11无线局域网中的接入控制机制。未来无线互联网中移动蜂窝网络仍将占据重要地位,且移动蜂窝网络与无线局域网的互联也已成为一个趋势。因此本文对在移动蜂窝网络中实现多优先级的QoS框架也进行了一定研究。该框架结合了接入控制方法、自适应资源预留方法和带宽借用方法,从小区和单个连接两个层面上进行服务质量保障。仿真结果表明,应用该框架在降低呼叫中断概率和提高系统利用率上取得了较好的平衡。综上所述,无线互联网的研究是当前的热点,其服务质量技术的研究直接关系到商用推广的步伐。本论文在国家自然科学基金项目——“基于媒体传输特性的无线多媒体技术研究”(项目编号:60202005)的资助下,对IEEE802.11无线局域网的服务质量技术进行了深入研究,对今后无线互联网中必然涉及到的移动蜂窝网络的资源管理问题也进行了一定探讨。所提出的理论分析模型和接入控制算法,对无线互联网的研究具有推动作用。