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近年来,各个领域对无线网络的需求日益增大。网络中部署的节点数目越来越多,从而增大了对无线带宽的需求。另外,无线网络中的传输负载是不稳定的,随着对高数据速率要求的提高,传统的单信道通信呈现出许多冲突和干扰问题,由于这些问题造成的传输失败需要重传数据包,进而需要耗费更多的能量并增大了传输时延。通过使用多信道通信,距离较近的节点可以使用不同的信道实现并行传输,这样可以缓解冲突和干扰,从而降低传输时延并增大网络吞吐量。因此,为无线网络设计具有多信道通信的媒体接入控制(Medium Access Control,MAC)协议具有重要的理论意义和研究价值。基于此背景,本文设计了两种多信道MAC协议,具体研究内容如下:(1)本文提出了一种基于预留的分布式多信道MAC协议,称为R-MMAC协议。其中利用了预留机制和多信道通信机制,在多信道条件下,每个节点传输数据包时都将预留下一个数据包的传输,根据接收信号强度指示值(Received Signal Strength Indicator,RSSI)选择自己的最佳信道进行预留,利用信干噪比(Signal to Noise Ratio,SINR)和数据包接收率(Packet Reception Rate,PRR)得到了预留的传输时间。另外,还提出了针对预留时发生冲突的解决算法,从而降低了传感器节点到汇聚节点的传输时延和未来数据包的冲突概率,并提高了网络的吞吐量。本文利用OMNET++5.3仿真工具对R-MMAC、X-MAC和EM-MAC协议进行了比较。结果显示R-MMAC协议实现了更低的端到端时延和更高的吞吐量性能。(2)本文提出了一种自适应传输负载的多信道MAC协议,称作HY-MMAC。该协议利用载波监听多址接入(Carrier Sense Multiple Access,CSMA)机制和时分多址(Time Division Multiple Access,TDMA)机制实现了自适应传输负载,当网络负载较轻时,简单节点利用CSMA技术进行退避争用,实现与路由器之间的传输。当网络负载较重时,利用无争用的TDMA技术在多个信道上进行并行传输,有效缓解了信道的争用。另外,本文利用全双工(Full Duplex,FD)模式,探索了暴露终端的传输机会,并解决了隐藏终端造成的冲突问题。本文利用OMNET++5.3对IEEE 802.11、DCA协议和HY-MMAC协议进行了比较,发现HY-MMAC协议在总吞吐量和数据包交付率方面都存在一定的优势。