水声传感器网络(UASNs)具有长传输延时、窄带宽、节点资源受限、频繁连接中断等特点，被看作延迟/中断容忍网络(DTNs)，因此可以将DTN协议引入UASNs解决上述问题。但是，传统的针对陆地通信的DTN协议应用于水下会增加网络延时，且无法解决节点资源受限的问题，这使得水声通信的传输效率低，能耗大，网络寿命短。在此背景下，本文提出了一种基于DTN网络协议架构的水声传感器网络跨层协议新机制，将网络层与传输层协议相结合进行综合优化设计，使DTN网络协议机制适用于水声传感器网络，保证通信的有效性和可靠性。
　　本文提出了一种基于深度Q网络的自适应能耗和延迟的路由决策算法(DQELR)来延长UASNs网络寿命。在该算法中，采用基于离线和在线两种策略的深度Q网络做出全局最优路径规划，在考虑能量和延时的前提下，根据节点在不同通信阶段的能量和深度状态，自适应地选择Q值最大的节点作为转发节点。设计广播和单播混合的通信机制来减少网络开销。此外，当网络拓扑变化时，采用在线策略在当前路径损坏的情况下做出新的路由规划。在较低的能耗和严格的延时限制下，DQELR延长了UASNs网络的寿命。仿真结果表明，与UASNs网络中的其他协议相比，DQELR路由决策算法可以在保证较好的能量效率和通信延时的前提下，获得更长的网络寿命。
　　接着，本文提出了一种最优超时重传(RTO)间隔停等传输机制(ORIT)。在大多数的传输协议中，设置RTO定时器时间长于RTT来避免伪重传。然而，在水声通信网络中采用该机制会带来较大的网络延迟。ORIT提出了一种RTO优化算法，通过减小RTO定时器来最大化网络的去冗余有效吞吐量(RRG)性能。同时，采用间隔停等传输机制来避免在窄信道中由于RTO定时器设置比RTT短而导致的数据伪重传问题。通过调整RTO定时器，该机制可以在某一RTO定时器下获得最佳的RRG性能，该定时器称为最优RTO定时器。将ORIT与UASNs中的其他传输协议相比，结果表明，在水声DTN传感器网络中，具有最优RTO定时器的传输机制可以缩短传播延时，有效提升数据传输速率。