1、集成了傳感器技術、嵌入式計算、網絡和無線通信四大技術而形成的無線傳感器網絡是一種新興的信息獲取技術，可廣泛應用于工農業(yè)控制、生物醫(yī)療、環(huán)境檢測等諸多領域。MAC層協議決定無線信道的使用方式，是保障無限傳感器網絡高效通信的關鍵支撐協議之一，對無限傳感器網絡的性能有著極大的影響。因此針對MAC層協議的研究是相當普遍的，而且具有非常重要的意義。 無線傳感器網絡節(jié)點數量大、單個節(jié)點能量極其有限，在設計MAC協議時有效節(jié)約能量，延長網絡生

2、命周期成為首要目標。本文從低能耗、高吞吐率和低延時的角度研究無線傳感器網絡MAC層協議。本文首先分析了無線傳感器網絡發(fā)展現狀、體系結構、協議棧及其獨有的特征，然后給出了MAC層的能量消耗的主要原因與性能指標，分析和比較了國外提出的幾種無線傳感器網絡MAC協議，并借鑒其中的優(yōu)秀思想，針對網絡負載較高的應用，提出了一種基于競爭和時分復用混合的高吞吐率、低延時、可擴展的MAC協議---PR-MAC（PathReservation-MAC）。

3、 PR-MAC提出了基本長度和倍增長度的異步幀結構（即調度周期），節(jié)點根據自己的局部密度選擇實際工作的時幀長度（為基本幀長的整數倍）。時幀結構被劃分成時隙預約階段和數據傳輸階段，在時隙預約階段提出了一種根據時隙優(yōu)先級的時隙選擇模型，各節(jié)點以競爭方式預約時隙，提供了很好的可擴展性。在數據傳輸階段節(jié)點能夠無沖突地進行數據傳輸，有效降低節(jié)點的空閑監(jiān)聽和狀態(tài)轉換。通過網絡的異步幀配置，有效減少了高負載下節(jié)點匯報沖突概率，提高信道利用率，減