水下无线传感器网络(Underwater Wireless Sensor Networks,UWSNs)由一组不同通信类型的传感器组成,既可以直接将其放置在水下,也可以将其放置在特定的浅层水面上。通过这些传感器采集到水下或者水面的信息,利用所提出的混合路由算法将数据传递给水上航行的船只,以便船应用这些信息完成在特定的区域内探测和执行特定的任务,如海洋采样、环境监测、军事技术应用、灾害的预防和战术监视等各个领域的任务。当今,随着现代通信技术的发展,人们对水下通讯的需求越来越明显。但是与传统的地面无线传感器网络相比,UWSNs的特点限制了现有路由算法的适用性。其中主要包括有限的带宽能力,严重衰减的信道传播,长传播延迟和高误码率等物理层和链路层的相关问题。同时还由于水下传感器节点采用了蓄电池的方式供电,当电量完全耗尽时难以进行调换或无法充电。因此,如何设计一个水下传感器网络,使其能耗最小化,网络寿命最大化成为一个重要的学术研究课题。在本文中我们以节约网络能耗为切入,展开了对水下无线传感器网络混合路由算法的研究,以实现延长网络寿命的目的。本文分三阶段对混合路由进行介绍,其具体研究内容如下:(1)分簇阶段:算法在低能耗自适应集簇分层型协议(Low-Energy Adaptive Clustering Hierarchy,LEACH)的基础上进行簇头(Cluster Head,CH)节点的选择,结合SEP算法,考虑节点当前剩余的能量和此刻的位置,针对高级节点和普通节点分别给出不同的簇头选举概率因子,使CH的分布更均匀。从而解决了由于采用LEACH协议带来的节点使用寿命短和能耗不平衡的复杂性问题。(2)簇内数据传输阶段:比较节点到CH与基站的距离,当节点距离基站比较近一些时,节点直接与基站进行通信,反之,则通过CH与基站进行通信,减少了分簇次数,节省了网络能量消耗。(3)簇间路由阶段:算法首先考虑到节点的深度和剩余能量,为了有效的降低CII的能量消耗,引入了相关距离因子和能量消耗速度因子的方法来优化和调整阈值函数。然后,对Dijkstra算法进行两方面的优化,包括:a.忽略考虑的非必要路径;b.引入端到端路径和剩余能量权值函数。避免了 LEACH协议中唯一的单跳路由选择策略带来的不必要的能源消耗,实现了两个节点间的信息数据传输路径的最优路由选择。仿真的结果表明,该混合式无线路由算法有效地平衡了网络的能耗和增加了网络的使用寿命。