无线传感器网络由大量的微型传感器节点构成,各传感器节点间通过相互合作的方式对网络的覆盖区域进行各种数据信息的收集,并从各类环境或监测对象中采集用户需要的信息,以一种“无处不在的计算”的新型计算理论,将物理世界、数字虚拟世界和人类社会紧密的联系在一起。作为一个前沿的研究领域,无线传感器网络的研究已经得到了一定的发展,但现在仍处于发展阶段,仍然具有很大的发展空间。为了实现无线传感器现有以及潜在的应用,精细高效的通信协议是必需的,而传感器节点能量受限的特性使得通信协议在功耗方面面临着巨大的挑战。鉴于此,论文围绕如何解决功耗、提高网络寿命这一问题针对无线传感器网络路由协议的设计进行了相关的探索与研究。论文所做的主要工作如下：首先,论文概要介绍了传感器网络的一些基本概念,并深入阐述了无线传感器网络的一些特点及无线传感器网络节点的一些特性,总结了无线传感器网络与普通传感器网络的不同以及无线传感器网络的一些典型应用及潜在应用。其次,论文在详细介绍了无线传感网通信协议后,重点对无线传感网络路由协议进行介绍。其中包括WSN路由协议的特点,路由协议设计的要求,以及路由协议的分类。对平面路由协议和分簇路由协议这两种协议进行比较分析,同时对几种典型的分簇路由协议简要概述并分析,并对各种协议的优缺点进行了详尽的分析。然后,论文全面综合分析了LEACH算法并结合当前分簇路由算法的研究现状,提出了一种新的簇头数目选择优化算法LEACH-ONC。算法以LEACH算法为基础,从网络能耗最小化角度出发,利用网络寿命预测模型,首先预测出网络节点死亡时间,然后将结合文中定义的网络收敛速率,推导出最优簇头数目。该算法使网络中簇头数目随节点数目的动态变化而变化,保证了簇头数目始终最优,有效的降低网络节点的平均能耗速率,进而延长网络的生命周期。仿真结果表明,该算法相比于LEACH算法能耗显著减少,有效的延长了网络的寿命。最后,在前文的基础上对LEACH算法与RBMC算法的路由策略进行综合分析并结合当前分簇路由算法的研究现状,提出了CBSRM算法。CBSRM算法去除人为固定的分环模式,使网络自主分环,并保持每环的簇头数目一致,形成稳定的异构簇的网络模型。通过仿真结果可知,CBSRM算法有效的延长了网络生命周期,提高了整个网络的稳定性。