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水声传感器网络(Underwater Acoustic Sensor Networks，UASN)是近年来发展迅速、研究相当活跃的通信网络技术领域之一，它是一种由大量集成了传感、数据收集、处理和通信能力的传感器节点构成的水声自组织网络，在水声传感器网络在海洋资源勘探和开发、海洋环境立体监测、地震海啸等灾难预警、援助导航以及战略监测等方面有着广泛的应用。
由于水声环境的特殊性，能量受限问题在水声传感器网络中显得尤为突出，其中媒体接入控制(Media Access Control，MAC)是传感器节点能量消耗的重要原因。因此，本文以降低能耗为目的，提出一种新能效型MAC协议——EE-MAC(Energy-efficient MAC)，并对协议分别进行了网络仿真实验和水池实验。实验结果表明：在仿真环境中，EE-MAC协议与MACA(Multiple Access with Collision Avoidance)协议及R-MAC(Reservation-based MAC)协议相比降低了网络的平均能量损耗，达到了能效性的目标，同时在节点密度和业务量较大时能取得良好的丢包率、吞吐量及平均时延性能；而在水池环境中，较MACA协议相比，当业务量分布较密时，EE-MAC协议的平均能耗稍有偏大，吞吐量较低，但平均能耗及吞吐量性能均优于R-MAC协议；而当业务量分布较稀疏时，EE-MAC协议的平均能耗相对较低，且与MACA协议保持相同的吞吐量。
论文主要工作如下：
1．结合对基于冲突避免、侦听/睡眠及功率控制机制的几种典型MAC协议的节能性分析，本文综合考虑到它们的优缺点，从无碰撞的同步过程实现、发送接收时间选择、功率控制使用及冲突避免四个能耗优化策略出发，设计出一种新的水声传感器网络能效型MAC(EE-MAC)协议。
2．基于OPNET网络仿真平台，分别从进程模型、节点模型及网络模型对EE-MAC协议进行建模，完成了协议的仿真实验。
3．基于实验室研制的双处理器样机平台，从人机交互界面设计、SPI(Serial Peripheral Interface)协议机制、CRC(Cyclic Redundancy Check)校验机制及事件驱动机制四个方面对EE-MAC协议进行软件实现，完成了协议的水池实验。