无线传感器网络(WSN)是由多学科高度交叉融合而形成的前沿性热点研究领域。近年来,无线传感器网络的组网理论和实用技术一直受到研究人员的关注,相关研究成果也不断涌现。网络能耗和QoS通信是无线传感器网络工作的重要性能指标,本文主要研究无线传感器网络路由设计,实现WSN网络性能的优化。研究了无线传感器网络典型的路由协议。针对无线传感器网络研究的重要问题,分析了无线传感器网络体系结构以及各个协议层在能量优化机制和网络QOS优化机制方面的作用。重点研究了高效路由协议的分类和设计原理,并分析了可靠性路由协议和分簇路由协议在优化网络通信质量和延长网络生命周期方面的作用。提出了一种基于节点协作的多路径传输协议。针对无线传感器网络无线链路的不可靠性,研究实现数据可靠性传输的方案和策略。通过选择最优中继节点并建立转发节点簇的方法,为无线传感器网络提供了可靠的端到端数据传输,并很好地提升了网络的整体QoS性能。通过实验结果证明,基于节点协作的多路径传输协议能够有效的保障数据传输的正确率并节约网络能耗。提出一种基于LEACH的优化通信质量的无线传感器网络路由协议。针对传统LEACH算法在节点不均匀分布情况下网络节能和通信质量方面的不足,采用簇头节点优化机制提高网络的整体性能。其基本思想是通过选取具有良好通信位置的节点作为LEACH算法的簇头,降低网络中节点分布不均匀的情况对能量损耗和通信质量所造成的影响。协议采用概率分析的方法确定最优检测邻域范围,根据检测区域的节点密度确定簇头筛选阈值以进行簇头选举,建立分簇形式的网络路由协议。通过与LEACH算法的对比实验可以看出,改进后的算法可以根据网络节点分布情况有效地提高通信质量并延长网络的生命周期。