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水声传感网络(Underwater Acoustic Sensor Networks,UWASNs)在海洋观测中具有很大应用前景。组网技术是水声传感网络的关键,而媒体接入控制(Medium Access Control,MAC)技术是组网技术的核心内容。水声传感网络具有传播时延长、误比特率高等特点,且水声传感网络面向应用,不同应用具有相应的需求。因此,结合网络特点与应用特征,设计面向特定应用的水声传感网络MAC协议具有重要研究意义与应用价值。考虑数据收集型水声传感网络的负载分布不均匀特性,提出了一种面向数据收集的MAC(Data-Collection-Oriented MAC,DCO-MAC)协议。在 DCO-MAC 协议中,水声传感网络被划分为多个子网,负载较轻的子网采用基于竞争的MAC(ConTention-basedMAC,CT-MAC)协议,接收节点成功收到一个数据发送节点的信道预约包后,广播传输邀请包,邀请子网内有数据向其发送的节点加入传输,实现通过一次信道预约,完成接收节点对多个发送节点的数据收集,以期提高网络吞吐量;在负载较重的区域,采用基于预约的MAC(ReSerVation-basedMAC,RSV-MAC)协议,由接收节点发起数据传输,对所有有数据包待传输的节点进行调度,避免数据包的传输冲突。另外,当存在移动节点时,DCO-MAC协议优先考虑移动节点的接入。理论分析与仿真结果表明,DCO-MAC协议能有效提高网络吞吐量,减少数据包传输时延,降低网络能耗,并实现节点公平性。基于水声传感网络的水下目标检测是个热点研究,针对水下目标检测的实时性需求,提出了一种面向水下目标检测的MAC(Underwater Target Dection MAC,UTD-MAC)协议。在UTD-MAC协议中,探测到目标的节点向融合中心发送包含目标状态信息的数据包,由融合中心调度数据包的传输,避免传输冲突,从而减少融合中心收集目标状态信息的时间;包含目标信息的数据包由融合中心转发至汇聚节点的过程中,采用并行握手方法,节点与上一跳节点信道预约成功后,在接收数据之前,向下一跳节点进行信道预约。当节点成功接收上一跳节点数据包后,立即向下一跳节点转发数据包,减少数据包从融合中心到汇聚节点的时延。理论分析和仿真结果表明,UTD-MAC协议可以降低数据包端到端传输时延,降低网络能耗,并提高目标跟踪准确度。论文对所提出的UTD-MAC协议进行水池实验验证。实验结果与仿真结果基本一致,实验结果表明,UTD-MAC协议可以较好的降低数据包端到端传输时延。