家庭网络是在家庭范围内,将电脑、家电、自动化设备、安全系统、照明系统等相连接并接入互联网的一种新兴网络形式,现已成为网络市场的最新热点和发展方向。IEEE802.15.4/Zigbee技术是一种适合家庭网络的无线技术,它针对低速无线个人区域网,把低能量消耗、低速率传输、低成本作为重点目标,为个人或者家庭范围内不同设备之间低速互连提供统一的标准。本文介绍了IEEE802.15.4的协议标准,包括协议框架、网络拓扑、协议功能等。从超帧结构、数据传输模型、帧类型、能量消耗和安全服务等方面对协议的功能作了具体的描述,并对CSMA-CA(冲突避免的载波多路侦听技术)竞争访问机制和GTS(时隙保证)非竞争访问机制的实现作了详细的阐述。本文研究了IEEE802.15.4的组网过程,介绍协议中的重要原语、常量和属性值的意义与功能,为网络组网的实现奠定基础,并针对家庭网络所需的星型拓扑结构,从信道扫描、网络协调器建立、网络节点关联、数据传输以及解关联等方面对组网的实现进行分析与建模。本文详细分析了组网中节点关联的过程,对其进行进一步的仿真与研究,得出协议的非直接传输方式所需原语数较多,节点加入网络的时间较长。本文给出一种改进的关联流程,这种关联流程减少协议的冗余信令和节点加入网络的延迟,避免了不必要的冲突。最后通过仿真对协议流程和改进流程进行比较,得出节点关联过程的原语数减少了31%,关联时间减少了84%。当多个节点在较短时间内都进行关联操作时,改进流程的优势更加显著。这种改进流程能在家庭网络中得到很好的应用。