无线传感器网络是近年来网络信息技术的一个研究热点。传感器节点集成了微传感器、微控制器和无线通讯模块,具有体积小、功耗低和能在恶劣环境下工作的优势。大量的传感器节点被布置在监测区域内,能够协助的感知、采集和处理覆盖区域中的监测信息,并将其传输给监测者,可广泛的应用于军事、环境监测、健康医疗等领域。由于传感器节点的能量消耗一般通过电池来供给,电池能量非常有限且往往不可更换,如何降低无线传感器网络能量消耗以及延长网络生存时间,是无线传感器网络主要考虑的问题。而媒体介质访问控制(MAC)协议处于无线传感器网络协议的底层,对网络的能量消耗和传输时延等性能有重要的影响。因此本文从MAC协议出发,通过研究无线传感器网络中一些经典的MAC协议,找到优化MAC协议的方法来提高网络的性能。本文主要是针对SMAC协议的不足做了以下改进：首先,SMAC没有根据节点的具体位置而选择不同的发射功率,所有节点采用相同的发送功率发送数据,造成了能量的大量浪费。本文提出的PCTA-MAC协议采用了功率控制思想,根据节点到所有邻居节点的最优发射功率,选取最大值作为自己的发射功率,能提高能量利用率。其次,SMAC协议采用固定竞争窗口的退避机制和固定占空比的侦听睡眠机制,不适合网络流量的动态变化。协议提出了一种新的退避机制,可根据节点竞争信道的失败次数动态调节竞争窗口的大小,同时对退避时间进行合理处理,可以有效减少节点碰撞的概率和空闲侦听的时间,达到节能的目的。协议设计了一种可根据缓存队列的数据个数来动态调节占空比的机制,有效减少了在高流量负载下,由于数据积压而造成的端到端延迟问题。本文采用NS2对协议进行仿真实验,仿真结果显示：本文所设计的PCTA-MAC协议,在不同的流量状态下都表现出很好的性能,在能量消耗、网络吞吐量和端到端延迟性能方面都优于SMAC协议。