无线传感器网络是一种全新的测控网络技术,它集自主数据采集、数据融合和传输应用等功能于一身,是一种智能网络应用系统。它具有自适应组织、体积小、功耗低、可在恶劣环境下工作等突出优点,无论在民用领域还是国防领域均有广泛的应用前景。水声传感器网络是无线传感器网络的一种应用,由于水声环境有其自身的特点,使无线传感器网络的关键技术面临新的挑战。论文首先系统的论述了水声传感器网络的基本概念以及水声传感器网络的研究重点,然后在此基础上对水声传感器网络的拓扑结构、能量消耗以及路由协议进行了详细研究。针对水声传感器网络的拓扑结构,本文首先详细介绍了两种常用的分布多跳式网络拓扑结构,然后对水声传感器网络的特殊环境予以客观地分析,最终确定了适合水声传感器网络的拓扑结构。衡量水声传感网络优劣的最重要的指标之一是网络的能量消耗特性。提高水声传感器网络的性能,最重要的是要减少网络的能量消耗,提高网络的能量有效性。本文主要从网络层、数据链路层和物理层来减少节点能量消耗。网络层是以能量消耗来优化路由。数据链路层中主要措施是减少数据发送的冲突。物理层主要通过调整、优化发送功率和接收功率的参数,来达到减少能量消耗的目的。在多跳路由协议中,系统寿命取决于最近节点的能耗。本文提出了两种改进的方案。方案一是,提高网关节点周围节点分布密度;方案二是,采用冗余网关节点。两种方案都达到了减少网关附近节点的数据包转发流量,最终增加了水声传感器网络的生存时间。最后论文详细介绍了AODV路由算法和OPNET仿真工具,并在三种不同的网络规模下对方案二进行了仿真试验。仿真试验结果表明,通过采用冗余网关节点的方法,增加了网关附近节点的生存时间,从而增加了水声传感器网络的生存时间。