无线传感网络WSNs(wireless sensor networks)是当前国际上倍受关注的、由多学科高度交叉的前沿研究领域。围绕实现网络低功耗运行,针对适合网络特点的网络协议研究是极为重要和迫切的;目前WSNs协议的研究重点集中在网络层和介质访问控制MAC(medium access control)层。MAC层处在网络协议栈软件的底部,控制着节点在合适的时机接入无线信道,是报文在信道上发送和接收的直接控制者,因此对信道状态的感知是最快的,其行为对网络的性能起着重要的作用。WSNs的特性和应用使其MAC层协议与传统的无线MAC层协议有很多不同之处,其主要目标是节能和自组织,而每个节点的公平和时延是次要的。ZigBee协议的出现正好解决了这一问题。ZigBee是最近提出的一种近距离、低复杂度、低功耗、低数据速率、低成本的双向无线通信技术,主要适用于自动控制和远程控制领域,是为了满足小型廉价设备的无线联网和控制而制定的。本文研究了无线传感网的MAC层协议,介绍与分析了ZigBee技术标准,ZigBee网络的拓扑结构、协议栈模型和MAC子层的业务组成,对信标使能的星型拓扑中的信道接入机制进行了深入研究,并利用NS (network simulator)网络仿真工具,通过仿真验证了IEEE802.15.4在低功耗、低数据速率的无线连接领域应用的可行性。在上述分析与研究的基础上,提出改变竞争窗长度和引入睡眠机制的设计,并给出了相应的节点和信道模型,对改进后的网络性能进行了仿真与分析,验证了减小竞争窗长度,引入睡眠机制后,网络在不降低吞吐量的同时能够更好节能的结论。