水声传感网络（Underwater Acoustic Sensor Networks,UASNs）作为水下物联网研究的基础技术,在海洋资源勘测、海洋环境保护、自然灾难预警、辅助导航和军事防御等领域具有极高研究价值和广阔应用前景。水下路由通信协议是保障UASNs数据进行可靠和有效传输的关键技术,近年来一直是学术界和工业界的研究热点。然而UASNs存在网络空洞、能量受限、拓扑动态、信道质量依环境随机变化等特性,由此带来的路由空洞、低投递率、低能效和高时延等网络通信问题亟待解决。因此,本文就如何避免路由空洞、均衡网络能耗和增强数据传输可靠性作为研究重点,提出了两种路由协议:基于多度量决策论的水声网络路由协议（Multi-Metric Decision Theory Based Routing Protocol for Underwater Acoustic Sensor Network,MDTRP）、空洞避免和负载均衡的水声网络机会路由协议（Void Avoidance and Energy-balancing Opportunistic Routing for Underwater Acoustic Sensor Network,VAEOR）,研究内容和创新点如下:（1）针对UASNs存在的空洞区域和链路不稳定问题,提出了MDTRP协议。设计了基于节点可持续性和深度二维考量指标的空洞避免方案。同时,采取指数平滑法预测节点链路质量及相邻节点的依赖程度,提高了节点间链路的稳定性和相邻节点数据转发的成功率。最后,进一步提出节点的能力因子概念,采用多度量的决策论实施下一跳选择的最优算法,为UASNs的路径选择提供了高可靠的策略依据。（2）为了进一步提高和优化MDTRP协议的空洞避免能力和能量传输效率,本文提出了第二种优化算法VAEOR协议。根据节点的能耗模型联合预测节点的生命周期,提出了基于节点可持续性和生命状态二维考量指标的空洞避免方案。同时,给出了一种新的基于节点可持续度、所属区域和通信能力的节点位置状态确定方法,以提高每一跳数据传输的可靠性。最后,引入加权的思想综合考虑位置状态和生命状态因素,以构造节点转发适合度函数,联合节点适合度和前进有效距离设计数据机会转发策略,有效提高UASNs通信质量和网络能效。本文采用网络模拟器OPNET对上述两种路由协议进行仿真验证,并与DBR协议（Depth-based Routing for Underwater Sensor Networks,DBR）、GEDAR协议（Geographic and Opportunistic Routing for Underwater Sensor Networks,GEDAR）进行对比分析。通过仿真结果得出,MDTRP协议较于DBR和GEDAR在数据包投递率、时延和冗余包个数方面均得到不同程度的提升。VAEOR较其他三种协议,更加有效地解决路由空洞问题,在数据包投递率方面呈现出更高的优势,此外,在时延、网络能耗、网络生命周期和网络剩余能量标准差等方面均优于其他协议。