水下无线传感器网络(Underwater Wireless Sensor Networks,UWSNs)是由一些具有数据采集、信号处理、存储、无线水声通信等多功能的水下传感器节点组成的水下环境监测系统。UWSNs已经广泛地应用于水环境信息采集、海底资源探测、海洋军事监控、水下灾害预测等场合。近些年来,UWSNs已经得到了全球许多临海国家的政府部门、工业界和学术界的广泛关注。UWSNs的研究通常涉及路由协议、拓扑控制、定位算法和节点部署。其中,节点部署是相关研究的基础,不仅直接影响网络服务质量,而且关系到网络后续的各种算法和协议设计。因此,本文就节点部署这一基础而又关键的问题展开研究。节点部署通常是指,通过优化节点所在的位置,提升网络执行性能的过程。根据节点是否具备移动能力的这一特性,可以将节点的部署算法划分为三类,静态部署、自由移动部署和深度调节部署。本文主要针对不同部署需求及场景,设计相应的部署算法,本文主要的研究工作如下:(1)首先,针对深度调节部署算法,本文提出了一种基于二维凸包和生成树的深度调节部署算法。该算法利用二维凸包几何特性,以最少的激活节点满足网络首层的部署要求。同时,在深度调节过程中,实时保证生成树的父子节点间的连通。仿真结果表明,该算法能保证网络全连通,具有更高的网络覆盖率及更少的通信能耗,而且网络的平均节点的度更高,因此具有更高的网络可靠性。(2)然后,针对自由移动部署算法,本文提出了一种于基于网络分层的节点不均匀分簇部署算法。该算法针对现有的基于事件覆盖的部署算法,根据水下网络不同深度的通信和数据接收负载要求,推导分析出各层网络的节点部署期望值和分布密度。然后在分层的基础上对各层网络进行分簇,通信半径异构的方法提高了网络连通率,引入补救策略来均衡簇内节点的能量消耗和重构网络拓扑,保证网络在较长时间的数据采集周期内拥有较高的网络覆盖率和连通率。(3)最后,针对初始部署后的网络覆盖保持问题,本文提出一种基于决策树的网络覆盖保持路由算法。该算法通过生成多特征决策树路由,选择最佳的消息发送路径,并用剪枝技术简化决策树模型并减少消息重转发。仿真结果表明,该算法能够保证网络在较长时间处于相对较高覆盖率,并且均衡了全局网络的节点能量消耗,从而延长网络生命周期。