水下无线传感器网络技术是近年来人们研究的热点,为了使这项技术尽快得到更为广泛的推广和应用,本文以水下无线传感器网络数据链路层作为研究内容和研究方向。本研究主要目的是根据水声信道的特点,从网络拓扑结构出发,研究适合水下应用环境的无线传感器网络数据链路层相关协议。　　首先综述了水下无线传感器网络的研究背景和现状及其数据链路层协议的研究进展;介绍了水声信道的特性及其对水下无线传感器网络性能指标的影响;分析了水下无线传感器网络的拓扑结构,研究了水下无线传感器网络数据链路层的介质访问控制协议和差错控制协议。　　其次,论文一方面针对CSMA/CA协议中BEB退避算法信道利用率低、节点接入不公平等缺点提出一种ABA退避算法,进行相应改进。ABA退避算法根据收发节点之间的传播时延和网络负载来动态调整相关节点的退避时间,从而提高了节点接入公平性和网络吞吐量等性能。另一方面,论文还结合停等式ARQ协议和滑窗式ARQ协议,提出了一种SWE-ARQ协议。在该协议中,发送节点发送一组数据窗口(m个数据包)后,等待一组ACK确认帧,并且通过信道质量的优劣来确定下次重传时数据包的复制次数,以获得更高的信道利用率和网络吞吐量。　　最后利用OPNET仿真工具对所改进的通信协议进行建模仿真,对CSMA/CA协议中所选用的两种退避算法(ABA退避算法和BEB退避算法)从数据包传输成功率、吞吐量以及传播时延等不同性能指标进行比较,仿真结果表明ABA退避算法比BEB退避算法更有优越性。并且,在网络吞吐量性能指标方面将 SW-ARQ协议和SWE-ARQ协议进行了对比,仿真结果证明SWE-ARQ协议可以获得更理想的网络吞吐量。同时论文还根据仿真结果给出了SWE-ARQ协议在不同的发送窗口下,数据包大小与传输成功率以及吞吐量效率的相互关系。　　总之,本文研究了水下无线传感器网络的数据链路层协议,对退避算法和差错控制协议进行了相应的改进和优化,使网络的吞吐量、时延等性能指标得到了改善提高。这些研究成果对水下无线传感器网络协议的设计与实现提供了有益的参考。