水下传感器网络研究已变得越来越重要,其拥有广泛的应用领域,如海军战术监视、海洋数据采集、近海勘探以及灾难预防等。由于在海水中无线电和光波严重衰减,声通信技术是水下传感网采用的典型物理层通信技术,也就是水声传感网络(UASNs)。然而,水下声波速度仅约为1500 m/s,比无线电传播速度低五个数量级。而水中声信道带宽仅为无线电信道的千分之一。因此,相比无线传感网(WSNs),UASNs具有传播延迟长和可用带宽有限等特点,这对网络协议栈和应用设计提出极大挑战。与WSNs相似,媒体访问控制(MAC)协议在UASNs中扮演了重要的角色,直接影响着网络整体性能。当前,对于UASNs中MAC协议的理论分析研究多关注于单跳拓扑。然而,多跳网络实用性更高,并能提供更大的覆盖范围。因此,本文将研究多跳拓扑上信道访问协议的性能。本文的具体内容研究如下:首先,本文针对一个已有的Aloha协议性能分析模型进行研究,该模型隐含地假设一个节点可以同时发出两个数据包,而这与水声信道的半双工特性不符。基于这个发现,本文提出了一个改进的分析模型并通过NS-3构造仿真实验对其进行验证。仿真显示,改进的分析模型比原模型更精确。其次,本文提出了一个Slotted Aloha协议性能分析模型,并证明其传输服从独立的伯努利过程。通过分析网络利用率的上界,本文进一步获得了针对特定负载最大发挥网络性能的最佳节点数。分析与仿真数据表明,该模型具有很高的精确性。通过分析发现,Aloha协议和Slotted Aloha协议更适用于负载较轻的网络。