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针对现有层次性无线传感器网络通信协议的不足,分析了无线传感器网络通信各层对跨层的需求,比较了现有跨层模型的优缺点,对跨层模型原则和方法进行了讨论,提出了跨层无线传感器网络通信协议模型,并在矿井环境监测系统中,对此模型进行了具体设计。新协议模型具有设计复杂度低,数据可靠性高以及实时性好的特点,能够满足矿井监测的特殊需求。