水声传感网络(Underwater Acoustic Sensor Network,UWASN)在当前海洋研究开发领域具有广阔的应用前景,媒体接入控制(Medium Access Control,MAC)协议能够解决网络中各节点信道共享问题,使得多个节点公平、有效地共享网络资源,是保证水下传感节点完成数据收集任务的关键组网技术。与陆地无线传感网络不同,UWASN采用声信号作为传播媒介,具有传播时延长、能量有限、误比特率高、网络拓扑复杂多变等特点,因此设计与开发UWASN中的MAC协议具有重要研究意义。在现有的固定UWASN中,传感节点的数据通常经过多跳转发到达汇聚节点,而由于水声信道条件较差,数据包的多跳转发容易发生丢包问题,且重传数据包会导致较大的能量消耗,降低网络吞吐量与增加网络开销。近年来,水下移动节点在UWASN中的应用较为广泛,考虑将移动节点作为水下汇聚节点以收集固定传感节点数据,可以有效地提高信道利用率,因此设计与开发相应的MAC协议具有较好的应用价值。考虑固定UWASN中数据收集效率低下的问题,论文提出了一种基于调度方式的移动UWASN MAC(SCHeduling-based Mobile MAC,SCHM-MAC)协议。在SCHMMAC协议中,移动节点作为汇聚节点,在移动的过程中收集水下固定传感节点的数据。汇聚节点在移动过程中,会定期广播控制包以发现数据收集范围内的固定传感节点,并根据与每个节点之间的传播时延,统一调度节点的数据传输,避免数据传输冲突。将移动节点作为汇聚节点,较好地解决了在固定UWASN中由数据多跳转发引起的丢包问题。理论分析和仿真结果表明,SCHM-MAC协议可以有效地提高网络吞吐量,减小数据包端到端时延,同时降低网络的平均能耗,并保持较高的节点公平性。为验证所提出SCHM-MAC协议的实用性,论文采用水下声学节点进行性能测试实验。实验结果表明,SCHM-MAC协议的数据包成功传输率与平均传输时延性能较优。