随着陆地资源的紧缺和科技的发展,人们开始把目光转向广阔无垠的海洋。水声网络是探索海洋的有效工具,受到越来越多的关注,目前许多有关海洋的应用是基于水声网络的,例如污染检测、灾难预警、敌对侦察、海上勘探等。水声网络具有低带宽和长时延特征,还存在严重的多径和多普勒效应。MAC协议决定多节点使用共享信道的方式,它在降低传播时延、规定节点的发包机制、维持网络的公平性等方面都发挥着重要作用,所以一个高性能的MAC协议对提高水声网络吞吐量具有重要意义。CSMA是一类应用广泛的MAC协议,陆地网络对它的建模分析和性能研究已趋于成熟,然而在水声网络中对CSMA的建模分析还很少。陆地和水声网络对MAC协议的分析角度存在以下不同:陆地上采用速度较快的光波或电磁波作为信息载体,传播时延可忽略不计,所以当网络中出现两个节点或者多个节点同时发送数据包,就认为已经产生碰撞;而在水下网络采用速度较慢的声波作为信息载体,传播时延较长不能忽略,多个节点发送数据包时未必产生碰撞,只有当两个不同数据包或更多数据包同时到达接收节点或者接收节点在收包期间内有其它的数据包到达才认为产生碰撞。本文首先在水声网络多发多收场景下求出NP-CSMA(Non-Persisent CSMA)协议的归一化吞吐量,通过仿真我们发现,NP-CSMA协议在水声网络的吞吐量值反而比在陆地网络高。接着本文研究竞争窗口对NP-CSMA协议的影响,分析NP-CSNA协议在水声网络中存在的缺陷,针对这两点,提出一种适用水声网络的MAC协议,即D-CSMA(Distributed contention window CSMA)协议。最后,本文在NS-3平台上对现有的协议和D-CSMA协议分别在不同网络规模与不同业务量下进行了仿真实验,以归一化吞吐量、发送成功率、平均端到端时延及平均能耗为指标。仿真结果显示,本文提出的D-CSMA协议具有更高的归一化吞吐量与发送成功率、更低的端到端时延和平均能耗。