自组织网络是一种无需固定基础设施、无中心节点、能够灵活部署的网络,其应用场景十分广泛。在使用电池供电节点组成的自组织网络中,能量消耗决定了网络的生存时间,成为衡量网络性能的关键指标之一。由于网络的分布式特点和无线信道的广播特性,媒体访问控制(Medium Access Control,MAC)协议的性能成为影响网络生存时间的关键因素,本文研究延长网络时间的低功耗MAC协议。在低功耗MAC协议中,相比较于竞争型MAC协议,时分多址(Time Division Multiple Access,TDMA)协议有其优势。TDMA协议能够更加精准地控制节点在未来时隙的状态,减少了无效的侦听时间;并且,能够无冲突地进行传输,从而提高数据的传输成功率,有效提高了网络的吞吐量。在TDMA协议中,研究的难点是如何通过较少的开销,实现时隙的分配和调度,并且还要考虑到移动性场景中拓扑的动态变化带来的影响。针对MAC协议的功耗问题,本文提出了一种基于TDMA的低功耗MAC协议TLMP(TDMA-based Low power consumption MAC Protocol)。TLMP主要从三个方面来降低功耗:首先,TLMP通过动态改变新入网节点的可用接入时隙数,降低了网络中节点在无新节点或只有一个新节点入网时的侦听时隙数;其次,TLMP在固定分配时隙的基础上,用较少的开销和在不增加控制信息数目的情况下,将节点自身剩余的时隙转让给需要的相邻节点,完成了分布式场景下的时隙再分配过程;最后,当节点传输数据量少于设定阈值时,TLMP还能通过调整周期让节点进行更长时间的休眠来节能。此外,又为了降低自身的多跳传输时延,TLMP建立了快速的转发通道来加速转发数据的发送。本文基于OPNET平台,在静止与移动两种环境下对TLMP与其他协议进行了多场景的对比与分析。能耗、吞吐量和时延是重点关注的三个指标。仿真结果表明,TLMP的节能效果显著,在多种场景下都比占空比为20%的传感器网络接入控制协议(Sensor Medium Access Protocol,S-MAC)能耗更低,更是远远低于载波侦听多路访问/冲突避免(Carrier Sense multiple Access/Collision Avoidance,CSMA/CA)协议。其吞吐量接近于CSMA/CA协议,比S-MAC更大。另外,分配型协议TLMP降低了自身的多跳传输时延,但是由于调度间隔的存在,其时延仍相对较大,更适合对时延不敏感的应用。