无线传感器网络(Wireless Sensor Network)是当前在国内外倍受关注的、由多学科高度交叉的新兴前沿研究领域,它综合了微电子技术、嵌入式计算技术、现代网络及无线通信技术、分布式信息处理技术等先进技术,能够协同地实时监测、感知和采集网络覆盖区域中各种环境或监测对象的信息,并对其进行处理,处理后的信息通过无线方式发送,并以自组织、多跳、的通信方式传送给观察者。鉴于无线传感器网络的自身特点,其路由协议的设计也与现有通信网络的路由协议不同,尤其网络节点在一次性播撒的情况下,节点能量是不可再生的,所以,尽可能地延长网络生存期成为无线传感器网络的首要设计目标,而网络拓扑是作为路由协议和MAC层协议的重要平台,对其进行良好的控制是实现这一个目标的支撑基础。本文在总结和分析现有的无线传感器网络领域已有的拓扑控制方面的研究成果上,提出一种优化结构的无线传感器网络的拓扑网络。文中介绍一种利用图论中极大独立集和极小支配集理论的基于能量的有网关的多级簇树EAMCT-G (Energy-Aware Multilevel Clustering Tree with Gateway)算法,并在此基础上提出了该簇头的局部维护和更新。由于该算法在实际的仿真和应用中会存在一个问题：当一个簇头节点的能量大于自己周围簇头节点能量时,就会使该簇头过早死亡,从而缩短网络的生存周期。所以,本文在EAMCT-G算法的基础上,对簇成员加入簇的选择策略进行了相应的限制和改进,使得整个网络的分簇拓扑结构负载比较均衡,延长了整个网络的生存期,也提高了传送数据的效率,能应用于规模较大的传感器网络。