为了在具有能耗受限的水声传感器网络中实现高速可靠的水声通信,如何建立有效的介质访问控制(MAC)协议是亟待解决的问题之一。正交频分复用技术可以有效的利用水声信道以实现高速水声通信网络,本文主要基于簇结构水声传感器网络,并结合多载波水声通信技术的特点,设计一种低能耗混合型MAC协议——DmRMP/CB协议。该协议在充分使用信道资源的同时,可以显著降低传感器网络的整体能耗。论文的主要研究工作如下：1、讨论了水声传感器网络组成、结构及水声通信网络协议栈的基本架构,并介绍了水声通信网络的研究现状及应用。对多载波水声通信系统的结构及特点进行了研究,讨论了水声传感器网络MAC协议的基本设计准则及需要考虑的重要因素,并为簇结构多载波水声传感器网络建立了基本的传输模型。2、设计了一种基于簇结构多载波水声传感器网络的DmRMP/CB协议,研究了一种改进的CSMA/CA协议以优化传感器节点的信道竞争过程,采用人工蚁群算法完成了传输能耗优化方案的验证与优化,并给出了不同时隙内DmRMP/CB协议的详细流程及算法。3、结合实际水声传感器网络的特点,建立了多载波水声传感器网络的仿真模型,并对DmRMP/CB协议的性能进行了仿真试验。仿真结果表明,DmRMP/CB协议可以在满足网络需求的前提下有效的降低网络的整体能耗,从而延长网络的整体寿命。