詹长健，雷 磊，沈高青，李志林

（南京航空航天大学电子信息工程学院，南京 210016）

0 概述

水声信道具有带宽窄、传输速率低、误码率高以及多普勒频移和多径效应严重的特性，特别是声音，在水中的传播速度仅为1 500 m/s，比电磁波在无线电信道的传播速度低5个量级，使得水声信道存在较高的时延。因此，现有成熟的介质访问控制（MAC）协议不能直接应用于水声信道，否则高时延会严重降低水声传感网络的性能［1-2］。MAC协议可以协调多个节点公平地占用共享信道，避免传输冲突，提高网络的整体性能。因此，针对水声信道的特性，设计一种可以有效提高水声传感网络性能的MAC协议非常必要。

文献［3］提出了增加保护间隔的时隙ALOHA协议，来避免变化的传播时延引起的传输冲突，通过修改时隙ALOHA协议的时隙间隔为T+a←τ（T为数据帧大小，a为0～1的系数，τ为最大传播时延），协议可以减少节点随机发送造成的传输冲突，然而减少冲突的代价是增加延迟［4］。文献［3］提出时空不确定性概念，并论述了水声传感网络MAC协议面临的难题，即时间和空间的不确定性必须同时被解决，才能改善水声传感网络MAC协议的性能。

因此，文献［5］提出的S-FAMA协议引入了同步时隙，结合载波检测和四次握手机制解决时空不确定性造成的冲突，该协议设置时隙长度为CTS帧的长度加最大传播时延，保证了传输范围内的节点都可以接收到RTS或CTS帧，解决了空间不确定性问题；同时节点只在一个时隙的开始时刻传输数据，有效地避免了因传播时延不同而导致的接收冲突，消除了接收时间不确定性问题。……