论文中根据水声信道的长时延、窄带宽、高冲突等特点,研究了水声通信网络的MAC协议。针对水声通信网络的特点与研究挑战,对MAC协议按竞争与非竞争以及是否有预约机制进行了分类研究,分析了其水声网络的适用性。论文根据水声通信网络体系架构,在OPNET平台上对水声节点进行了分层建模,建立了水声通信网络节点的物理层及数据链路层模型,为MAC层协议的研究搭建了水声通信网络单跳拓扑仿真环境。论文讨论了同步与非同步的水声通信网络ALOHA协议,采用无线通信中ALOHA协议的吞吐量模型,对水声通信中的ALOHA协议进行了吞吐量分析;研究了位置相关的传播时延对ALOHA协议性能的影响,通过在接收端对齐数据帧来解决时空不确定性,并加入随机退避减少碰撞;通过OPNET仿真证明了改进的UWS-ALOHA协议确实能有效提高吞吐量并降低丢包率。论文研究了水声通信网络MACA协议和MACAW协议,并在OPNET上进行了仿真分析;为提高网络吞吐量,对MACAW协议的控制帧、定时器和退避算法进行了相应研究改进;根据概率模型对改进协议HT-MACAW的吞吐量进行了理论分析;通过OPNET仿真证明HT-MACAW协议的吞吐量在负载增大时有明显提高。根据水声信道特点,利用无线收发模块实现虚拟水声信道,在仿真平台上建立水声通信网络信道冲突模型,与实际水声通信节点共同构成了水声通信网络半实物仿真系统,并在仿真系统上对MAC协议进行仿真分析。