如何设计有效的无线协作MAC协议提高网络性能,一直是无线协作通信研究的热点。大部分研究者从算法设计、跨层设计、综合其他技术等方面来设计协作MAC协议。但是,密集型网络情景中协作MAC协议的研究较少,特别是隐藏终端问题对协作MAC协议的性能影响严重,如何以简单的方式来有效的提高网络性能的同时降低碰撞概率,需要设计一种良好的协作MAC协议。而对于中继节点的选择方面尽管有诸多研究,但缺乏综合考虑信道状态和节点能量等因素的影响,并且一些中继选择算法引入了复杂的帧交换过程,使得协作MAC协议复杂。另外资源预留方案为减小密集无线网络中的碰撞提供了新的思路,如果能够与协作MAC协议相结合,对于网络性能的提高将具有重要意义。针对这些研究的不足,论文主要研究内容如下:(1)对隐藏终端问题进行建模分析,提出融合随机线性网络编码技术的协作MAC协议。论文采用随机线性网络编码技术对有效载荷字段进行编码设计,同时利用中继节点完成协作通信,并为有效降低碰撞概率提出请求中继帧的策略,来达到提高网络性能的目的。最后通过理论分析和实验仿真,将它与其他无线MAC协议进行对比,来验证论文提出的协作MAC协议对网络性能的影响。同时对影响协作MAC协议性能的三个因素如数据分组大小、数据片段个数、数据传输速率等做进一步的分析,充分分析各个因素对网络性能的影响,以达到最大化网络性能的目的。(2)提出基于中继选择的协作MAC协议。论文在不损耗吞吐量的情况下,考虑信道状态和节点剩余能量等因素,提出速率自适应算法和中继选择算法,根据接收信号强度并配合取自不同层级随机范围内的随机值,来选择中继节点。最后通过对该协议进行仿真实验,来验证论文提出的基于中继选择的协作MAC协议在延长网络生存时间方面取得不错的表现。(3)提出联合资源预留和协作的MAC协议。资源预留方案为密集无线网络中碰撞的减小提供了新的思路,而协作传输方案作为提高网络性能的重要手段,论文将时间预留、空间预留和协作相结合,并优化空间预留大小来平衡空间重用和干扰的影响,最后通过实验对比结果验证该协作MAC协议达到提高网络性能的目的。