杨 文 李 霞

(东南大学信息科学与工程学院，南京 210096)

水声通信网在海洋信息采集、环境监测、灾难预报、辅助导航、军事监视等领域有着重要的应用［1］.目前，水下通信通常采用声波作为传输媒介，但是水声信道具有长传播延时、可用带宽窄、发送速率低、时变多径复杂等［1-2］不同于陆面无线信道的特性，这使得水声通信网MAC层协议设计面临巨大的挑战.

针对水声网络的特点，许多学者提出了各种不同的MAC协议，主要分为竞争类和分配类［3］两大类.竞争类MAC协议的设计重点在于如何有效地避免碰撞和协调竞争，而分配类MAC协议的设计重点在于如何高效地分配信道资源和防止干扰;两类协议都可以引入合适的能量控制策略.

文献［4］在 FAMA［5］协议的基础上提出了时隙FAMA协议，它综合了CSMA和时隙Aloha协议的基本特点来获得较高的吞吐量，但没有考虑能量有效性问题，并且其吞吐量随节点数目的增加而减少.文献［6］提出了一种分布式节能的MAC协议，它通过有效地减少碰撞次数来达到节能的目的，但只适合工作在均匀分布的低网络负载下.文献［7］提出的R-MAC协议通过RTS/CTS预定方式占用发射时隙，有效地避免了数据包碰撞，但是控制包的较大开销造成带宽和能量利用效率低下.文献［8］提出了一种称为 Tone-Lohi的 MAC协议，它采用Tone预订方式来取代传统的RTS/CTS预订方式，具有吞吐量高且能量节省的优良性能，但性能受网络负载和节点分布密度的影响，特别是对于高负载、低密度的网络，其信……