无线传感器网络的资源很有限,却集成了监测、控制以及无线通信等多种功能。因此,无线传感器网络资源的节省显得尤为重要。MAC协议处于无线传感器网络协议的底层部分,对无线传感器网络的性能有较大影响,是保证无线传感器网络高效通信的关键网络协议之一。网络编码允许中继节点先对数据进行编码出来,再将编码的数据发送给后续节点,目的节点能够解码并恢复原始的数据。网络编码理论的提出,为提高网络性能、节省网络资源提供了新思路。本文所做的具体工作如下:本文首先通过分析传感器网络中MAC层的作用,阐述了进行MAC协议研究的意义和必要性。对无线传感器网络中的MAC协议进行了分类分析,重点讨论了基于竞争的MAC协议。系统介绍了网络编码技术的原理,对应用了网络编码技术的网络模型进行分析,分析结果表明网络编码技术,能很有效地提高系统性能。然后利用无线传感器节点,架设了实际的基于网络编码的实验平台,并与传统的中继网络进行性能对比,证明了网络编码在实际无线传感器网络中应用的可行性。结果表明,网络编码能有效提高系统吞吐量,减少网络传输次数。最后在网络编码技术的基础上,综合S-MAC协议和网络编码技术,以S-MAC协议为主体,提出了一种基于网络编码的跨层联合设计方案NC-MAC,以达到进一步节省能量的目的。从理论上分析了NC-MAC协议的性能,并与S-MAC协议进行比较。得出结论:NC-MAC协议较S-MAC协议更能节省能量和减少延迟。