无线传感器网络是由大量传感器节点通过自组织方式构成的网络,它可以实现数据的采集、处理和传输,是信息技术中的一个新的领域,在国家安全、环境监测、医疗卫生、反恐抗灾等领域均有着非常广阔的应用前景。其发展和应用,将会给人类的生活和生产带来深远的影响。无线传感器网络部署的环境一般都比较复杂,不易对传感器节点的电池进行更换,因此传感器节点的能量耗尽会直接影响到整个网络的功能。所以针对这种能量受限型网络,节省能耗以延长网络生命期是需要考虑的重要方面。把无线通信领域的重要技术多入多出(MIMO)技术应用到无线传感器网络中,形成协作式MIMO通信系统,比传统的单入单出(SISO)通信系统节省更多的传输能量。另一方面,由于无线传感器网络应用领域非常广泛,某些应用要求在最短的时间内收到数据,所以,在设计协议时需要考虑端到端的实时性。为了节省整个无线传感器网络的能量消耗,本文利用多个邻居节点充当协作节点来构成协作式MIMO技术,并将其与PEGASIS协议结合,利用两者的优点,设计了一个基于链的协作式MIMO传输策略(PEGASIS-MIMO),在链与基站之间的数据传输过程中采用协作式MIMO技术。与传统的无线网络中的能量消耗主要集中在实际无线发射上有所不同,在能量受限的无线传感器网络中,电路模块能耗是不可忽略。在分析协作式MIMO技术的能耗时,需要考虑STBC编码信道训练开销。因此,在考虑到电路能耗和信道训练开销的情况下,作者对整个通信过程的能量消耗进行了研究分析,并对其进行了能耗和时延建模。针对PEGASIS-MIMO传输策略时延太大的特点,作者对其进行了改进,提出了一个基于多链的协作式MIMO传输策略(MPEGASIS-MIMO),并对其能耗和时延进行了研究分析。实验结果表明,所提出的传输策略在很大程度上提高了网络能量的有效性,其中MPEGASIS-MIMO传输策略的网络能量的有效性比PEGASIS-MIMO传输策略稍微差一点,但其时延比PEGASIS协议和PEGASIS-MIMO传输策略低很多,更适合应用在实时性要求比较高的领域。