无线传感器网络由大量能够感知、处理以及收发数据的微型传感器组成，拓扑结构自组织的网络。从而实现对监测对象的实时监测、感知并将信息传输到管理平台的任务。相比于传统网络，WSN（无线传感器网络）提高了监测的面积和性能，在国防、环境、医疗、救灾等领域已有广泛应用。MAC层协议负责无线媒介的接入与分配，是通信过程中的核心支撑技术之一。在实际应用中，无线传感器网络受到节点能量、带宽资源以及通信环境等条件的限制，因此在设计MAC协议时，如何以高效的能量和带宽利用率将数据从源节点传输至基站成为协议设计的主要目标。虽然目前已经有许多学者对大规模网络的多信道MAC协议进行了研究，也取得了显著的成效，但是还是存在着一些问题。多信道MAC协议虽然在网络吞吐量上有很大优势，但是频繁的信道切换和繁重的控制包开销造成了很大的能量浪费，并且导致数据包不能及时传送而产生较大的延迟；另外，无线传感器节点的能量有限，过多的能量消耗会使节点过早死亡，从而影响整个网络的连通性。如何在降低节点能耗的同时保证网络数据传输的性能是无线传感器网络的关键问题之一。因此，寻找一种有效的多信道分配策略并对整个网络进行功率控制是很有必要的。本文结合无线传感器网络的发展现状，在网络吞吐量、传输延迟和能量效率等几个性能指标方面，对MAC算法进行深入研究，主要工作为：查阅现有的文献以及国内外相关的参考资料，在WSN工作中的能耗、网络吞吐量及传输延迟等性能方面进行分析，论述了在大规模无线传感器网络中，多信道MAC算法在网络容量方面的优势，并指出现有MAC算法存在的不足和需要进一步解决的问题；信道分配阶段，现有多信道MAC协议存在频繁转换信道的问题，造成能量的浪费。针对这一情况，改进了一种接收节点优先选择数据信道，发送节点跟随的多信道分配机制。接收节点收到发送节点的RTS请求后比较收到的信道使用列表与本地的信道使用列表，选择一个空闲的信道作为数据传输用，发送节点随后转换到该数据信道；信道选择阶段，若接收节点不在控制信道上，就收不到发送节点发来的RTS包，握手协商失败，这样就造成能量的浪费。针对这种情况，提出了邻节点通知策略可以很好地缓解这种情况，由收到RTS包的邻节点发送NCTS包以通知发送节点接收节点所在的数据信道；改进了一种可靠的功率控制算法。接收节点根据自身的信噪比、热噪声功率、邻节点的干扰以及QoS要求等计算最佳发送功率，在高负载网络中可以减少节点干扰的同时，节省了网络能耗。