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水声通信网中的传感器节点通常依靠电池供电，而通过更换电池来补充能量非常困难，因此设计有效地通信协议来降低网络的能量消耗成为一个不容忽视的问题。本文借鉴无线通信网的分簇算法及路由协议，结合水声通信网自身的特点，重点研究了网络层的分簇算法，并结合功率控制技术研究了基于分簇结构的虚拟骨干路由协议。论文的主要研究工作如下:
1、针对分簇路由协议中簇头节点的选择及普通节点的入簇两个阶段，在LEACH协议的基础上研究了一个基于Time矩阵的分簇算法，该算法结合了簇头的位置因素，同时在普通节点入簇时不仅考虑了普通节点与簇头之间的通信消耗还考虑了簇头节点与基站之间的通信代价，仿真结果表明该算法能有效地平衡簇的大小以及节点的能耗从而降低网络总的能量消耗。
2、针对簇间虚拟骨干网的路由查找问题，结合功率控制技术在CLUSTERPOW协议的基础上研究了一个改进的CLUSTERPOW协议，该协议根据目的节点自适应地选择功率消耗最优路径，并通过将最优路径封装到数据包中来避免路由环路的出现。仿真结果表明改进的CLUSTERPOW协议较CLUSTERPOW协议在一定程度上降低了网络的能量消耗。另外，通过对CLUSTERPOW协议和改进的CLUSTERPOW协议进行适当简化在水池对两协议进行了初步试验研究，验证了两协议的可通信性。