1、無線傳感器網(wǎng)絡（Wireless Sensor Networks, WSN）是一種多跳自組織無線網(wǎng)絡系統(tǒng)，而能量有限性是WSN一個重要特征。媒體介入控制層（Media Access Control, MAC）直接控制節(jié)點如何接入信道，對WSN的上層協(xié)議和網(wǎng)絡性能具有決定性影響，所以研究能量高效MAC協(xié)議對WSN具有較積極的意義。本文針對競爭類MAC協(xié)議存在的共性問題，分別對基于競爭的同步 MAC協(xié)議和基于競爭的異步MAC協(xié)議進行相關(guān)分析

2、及研究。
　　針對基于競爭的同步MAC協(xié)議數(shù)據(jù)碰撞嚴重的問題，提出兩種低碰撞的MAC協(xié)議：SA-MAC（Self-adaption Advertisement MAC）和SQ-MAC（Self-adaption QoS-aware MAC）。SA-MAC利用廣播消息使相關(guān)節(jié)點在預約時隙喚醒進行工作，而與該時隙無關(guān)的節(jié)點進入睡眠。此外，該協(xié)議根據(jù)數(shù)據(jù)隊列的實時情況設計了競爭窗口自適應機制和數(shù)據(jù)突發(fā)機制。
　　SQ-MAC通過交

3、換控制幀為節(jié)點提供理論上無碰撞的預約時隙，緩解了SA-MAC無確認廣播消息引起的發(fā)送節(jié)點競爭、接收節(jié)點失效等問題。該協(xié)議在實現(xiàn)網(wǎng)絡低碰撞的基礎(chǔ)上增加了服務感知功能，即在時隙預約過程中為高優(yōu)先級業(yè)務提供更多的時隙；根據(jù)網(wǎng)絡環(huán)境的變化為不同業(yè)務類型提供不同的自適應競爭窗口；采用虛擬多隊列機制，設計一種相對公平的數(shù)據(jù)包調(diào)度機制。
　　同步類MAC協(xié)議具有良好的傳輸性能，但對一些能耗要求高的網(wǎng)絡應用而言，低功耗的異步類 MAC更符合要求。

4、為此本文針對基于競爭的異步MAC協(xié)議信道有效利用率低的問題，提出一種高信道利用率的MAC協(xié)議：H-MAC（High Utilization MAC）。H-MAC在低功耗偵聽技術(shù)的基礎(chǔ)上結(jié)合隨機退避機制允許所有已喚醒的發(fā)送節(jié)點進行信道競爭。節(jié)點利用 ID編號實現(xiàn)隨機喚醒，并對接收節(jié)點的喚醒時刻進行預測。
　　本文從理論上分析了所提出 MAC協(xié)議的時延和能耗性能指標，并利用網(wǎng)絡仿真軟件 NS2進一步驗證協(xié)議的性能。理論分析和仿真結(jié)果表

5、明：SA-MAC和SQ-MAC降低了網(wǎng)絡碰撞的概率。與 S-MAC、ADV-MAC相比，SA-MAC在提高遞送率的同時，降低了能耗和時延。與S-MAC、DQ-MAC相比，SQ-MAC提高了網(wǎng)絡性能，并使高優(yōu)先級業(yè)務比與低優(yōu)先級業(yè)務占用更多的網(wǎng)絡資源，從而實現(xiàn)服務感知功能。H-MAC實現(xiàn)了 WSN的低功耗傳輸，并顯著提高了信道的有效利用率。與 B-MAC、X-MAC、PB-MAC和 X-MAC/CA相比，該協(xié)議的遞送率、時延、能耗等性能指