水下信息网络在研究中应用了多种技术手段,能充分发挥网络中信息共享的巨大资源优势,提高多个军事平台的作战能力。由于水下声信道具有通信带宽有限、多径效应明显和多普勒频移比较严重等特点,水声通信网络相关研究的开展工作变得十分困难,所以用于水下环境的网络仿真技术在水下网络研究领域具有重要的意义。基于以上背景论文深入研究了不同MAC协议在水声通信组网中的性能差异并且设计了一种动态时隙的TDMA协议。首先,在ns-3仿真平台下对多种常用的MAC协议进行了仿真。包括ALOHA协议、CW-MAC协议和MACAW协议三种基于竞争的MAC协议和固定分配的TDMA协议,其中针对CW-MAC协议还研究了CW的值对网络性能的影响,根据仿真结果选定一个固定的CW值用于后续仿真。随后对以上四种不同协议的仿真结果进行了分析和对比,主要从不同的网络规模即改变网络中的通信节点的个数和不同的数据包大小两个方面对网络进行分析。结果表明在网络规模较大和数据包较大时,MACAW和TDMA协议更为适用。其次,针对传统TDMA协议存在的时延较长的问题,论文在其基础上将时隙进行适应性的分配,完成了动态时隙TDMA协议的设计,主要研究了改进协议的原理,包括工作时序、入网流程和测时延过程等关键问题,在一定程度上提高了网络的传输效率。随后在ns-3平台下对传统TDMA协议和动态时隙TDMA协议进行仿真对比,结果表明动态时隙TDMA协议在吞吐量和端到端时延两方面的性能都要优于传统的TDMA协议。最后,论文在以ARM为核心的硬件平台对动态时隙TDMA协议进行了嵌入式软件实现,并利用水池进行了验证试验,其结果表明动态TDMA网络协议可以对每个节点的时隙进行适应性分配,功能能够满足设计要求。