为了提高大区域高压输电线路在线监测系统在恶劣环境下的可靠性,需要利用系统中的无线传感器网络对WiFi通信链路进行补充,以便可以在WiFi设备失效的情况下代替其进行数据传输。由于原系统有传输图片等大数据的需要,对Zigbee链路的性能提出了较高要求。本文提出了一种基于线性分簇拓扑的多信道传输协议CMTP(Clustering Multi-channel Transmission Protocol),通过在两个相邻簇内选择多对节点利用多个信道同时传输数据,以达到较高的簇间通信性能。为了合理的选择簇间通信的节点和信道,协议提供了一个信道与节点选择算法。算法对信道上的干扰情况进行评估,通过周期性信道探测与计算信道的SINR,提出了反映干扰强度的量化指标。再结合节点的缓存情况选择节点和信道。进行簇间传输时,CMTP实现了一个基于选择重传(SR)算法的快速发送机制。快速发送机制通过降低ACK包的数量与等待时间,保证一对节点能以最高的速率进行数据传输,进而保证了系统的整体性能。快速发送机制还能保证单跳传输的可靠性保障。通过严格限制节点在簇间传输的工作时间,和簇间传输后主动查询机制,可以兼顾簇内通信与簇间通信的性能。本文搭建了实验床,通过大量实验评价了协议性能。实验结果表明,CMTP可以很好的测量出信道占用比例,避开较为繁忙的信道,保证较低的丢包率。系统性能可以从RTT(Round Trip Time)和总吞吐率两方面进行评价。10KB的数据以单信道往返前三跳的节点所需时间为2.5s,其中大部分时间为数据包的发送时间。CMTP的吞吐率与同时使用的信道数量成正比,每信道能提供的吞吐率约为50Kbps。