信道接入協議對網絡的性能起著決定性的作用，是WSNs技術的研究重點之一。單信道的信道接入協議在節點規模增大時，網絡性能明顯變差。采用多信道機制,可以提高網絡吞吐量，減小傳播延時，降低沖突的概率，更易于支持網絡的QoS(Quality of Service)保障。多信道協議主要應解決兩個問題：信道分配和接入控制，信道分配是要為不同的通信節點分配相應的信道，接入控制是確定節點接入信道的時機，解決好競爭和沖突的避免問題。本文介紹3種多信道的信道接入協議：多信道的CSMA(Carrier Sense Multiple Access)，FAMAC(Frequency Assignment based multi-channel Multiple Access Control)，DCA-PC，其中DCA-PC是本文的重點。

　　基于CSMA和FAMAC的多信道MAC層協議

　　● 多信道CSMA

　　是一種基于載波監聽的信道接入協議。其設計目標是通過使用多信道來減少隱終端問題的影響，減少數據報文的沖突。它采用準信道預留技術，通過分布式的載波監聽來對多個信道進行分配。

　　準信道預留技術的原理是：當節點發送報文時，它優先選擇上次使用過的信道;如果該信道忙，就通過載波監聽隨機選擇一個空閑信道發送數據。

　　多信道CSMA將可用信道分為N個不重疊的信道，一般而言N要小于無線傳感網網絡中節點的數目。每個子信道的帶寬是整個信道帶寬的1/N。

　　● FAMAC協議

　　FAMAC是一種基于頻率分配的多信道接入協議，設置一個控制信道和多個數據信道。實現時，所有節點使用一個固定的頻率作為控制信道，完成RTS(Request To Send)和CTS(Clear To Send)的交互。處于空閑狀態的節點駐留在控制信道上。另外，為每個節點分配一個不同的頻率，作為該節點的數據信道值。信道選擇時，發送者向接受者發送的RTS中，攜帶自己的頻率信息。接收者收到RTS后，記錄發送者的頻率，回送CTS，將電臺切換到發送者的頻率上，接收數據。

　　以上兩種協議都是針對多信道設計的，較好地解決了接入控制和信道選擇問題;隱終端和暴露終端的影響也得到了很好地控制。由于WSNs的節點通常運行在人無法接近的惡劣甚至危險的遠程環境中，能源無法代替，難以補充。所以能量受限的約束條件要求其MAC協議首先要關注的就是能量效率，要盡可能地節約能源，而上述兩種協議對此未作足夠的考慮。DCA-PC協議從節約能耗的觀點出發，在MAC協議設計中探索了集成功率控制和多信道接入兩種機制的可能性。

　　采用功率控制的多信道協議DCA-PC

　　DCA-PC協議首先在WSNs的MAC層設計中將功率控制的概念與多信道接入結合起來，節約能耗，減少鄰居節點共用信道時的相互干擾，提高信道復用度。

　　● 信道模型

　　帶寬被劃分為一個控制信道和n個數據信道D1，D2，……，Dn。控制信道用于控制報文的傳送，目標是為節點合理分配數據信道，避免沖突;數據信道用于數據報文和ACK(Acknowledgement)報文的傳送。

　　從避免沖突，提高信道預約成功率的角度出發，控制報文發送采用最大功率;為了降低能耗，提高信道復用度，將數據報文的發送功率劃分為大小不同的若干等級，通過RTS-CTS握手，可計算出雙方通信必需的最小功率，數據報文發送采用最接近最小發送功率的那個功率等級。

　　為實現動態信道分配和功率控制，每個節點都要保存3個數組。以節點A為例來說明：

　　Power[i]功率列表: 節點A向節點i發送數據報文時應采用的功率等級。(——可利用功率控制的原理計算得出。)

　　CUL(Channel Usage List)[i]信道使用狀況列表: A節點獲悉的已用信道列表。CUL[i]有4個域：

　　——CUL[i].host：記錄節點A的鄰居節點的主機。

　　——CUL[i].ch ：記錄CUL[i].host占用的數據信道。

　　——CUL[i].rel-time ：表示釋放CUL[i].ch數據信道的時間。

　　——CUL[i].int記錄CUL[i].host發送的信號是否會被節點A聽到(CUL[i].int值為1或0)。

　　FCL空閑信道列表: 節點發送數據時的可用信道列表，可根據CUL計算得出。