在无线传感器网络中，介质访问控制（medium access control，MAC）协议决定无线信道的使用方式，在传感器节点间分配有限的通信资源，用来构建传感器网络系统的底层基础结构。MAC协议处于传感器网络协议的底层部分，对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。由于传感器节点本身不能自动补充能量或能量补充不足，节约能量是传感器网络MAC协议设计首要考虑的因素。而传统网络的MAC协议重点考虑节点使用带宽的公平性，提高带宽利用率和增加网络的实时性。这意味着传统网络的MAC协议不能用于无线传感器网络，需要研究新的适用于无线传感器网络的MAC协议。 本文对已有的各种典型无线传感器网络MAC层协议性能进行了分析，着重研究了EBRI—MAC协议，对这个协议进行了改进，提出TLVC—MAC协议，采用分三层建立虚拟簇的方式进一步提高能量效率，减少能量消耗。通过建立理论模型对协议进行了一系列理论计算分析，在簇数、能量效率和网络吞吐量等方面进行了比较，并采用matlab进行数值分析，结果证明TLVC—MAC协议比EBRI—MAC协议可以获得更高的能量效率。