大规模无线传感器网络(WirelessSensorNetworks，WSN)通常由部署在监测区域内的大量传感器节点组成，目的是协作地感知、采集和处理网络覆盖区域里所监测对象的信息，并传送给信息观察者。随着微电子系统、通信技术和传感器技术的发展，无线传感器网络己成为信息领域的研究热点，具有广泛的应用前景。但在海洋探测、野生动物保护及交通拥塞控制等特殊环境中，需要网络中的传感器节点具有移动性。这种由大量可移动传感器节点所组成的大规模无线移动传感器网络(WirelessMobileSensorNetworks，WMSN)在信息获取能力、信息传输可靠性和网络健壮性等方面功能更为强大，备受广大研究者重视。　　 由于节点移动将导致网络拓扑频繁改变，故静态无线传感器网络中的相关技术不太适应节点移动的情况。因此，本学位论文从节点移动无序情况下WMSN的分簇技术、认知路由、动态频谱分配及协同策略、以及节点移动有序情况下的数据融合和按需路由等五个方面分别进行了研究，取得如下研究成果。　　 1、提出一种支持节点移动的分簇方法　　 为解决传感器网络中由于节点移动性导致较高丢包率和过多功耗等问题，基于移动预测机制提出了一种支持节点移动的分簇协议(Mobility-basedClusteringProtocol，MBC)。该协议结合移动节点剩余能量和移动速度选举簇头，并通过移动预测最大限度建立移动节点与簇头的稳定连接实现分簇。簇头按照维持连接时间的升序创建簇内时分多址(TimeDivisionMultipleAccess，TDMA)时序表，簇成员在数据传输阶段按时序表自发依次完成数据传送，离开原簇的节点为避免包丢失将重新竞选加入新簇。仿真结果显示，相同条件下MBC协议的丢包率比基于簇的路由(ClusterBasedRouting，CBR)协议和LEACH-Mobile协议分别减少了25％和50％，而在平均功耗和平均控制开销等方面较其他两种协议有显著降低，能较好地适应节点高速移动的环境。　　 2、提出一种支持多信道的认知路由和优化协议　　 为在频谱资源紧张的情况下提高网络吞吐量，增加网络生命期，保障网络中信息的顺利传输，采用跨层设计思想提出了一种基于多信道的认知路由和优化协议（CognitiveRoutingandOptimizationProtocolBasedonMulti-Channe1，CROMC）。该协议针对当前频谱资源紧张和硬件受限的情况，在对频谱空洞、平均路由吞吐量、网络生命期、路由能力等进行定义后，通过簇头间的频谱协商选择链路间的通信频谱、数据传输速率和传输功率，并由基站选择满足路由能力的最小权重路由进行数据传输。理论分析与仿真结果表明，CROMC协议具有计算复杂度低、网络生命期较长和网络吞吐量较大的优点，可有效应用于大规模无线移动传感器网络中。　　 3、提出一种动态频谱分配及协同策略　　 动态频谱分配能扩展无线移动传感器网络通信频段，有效解决该网络中频谱资源日益匮乏的问题。为降低碰撞率与复杂性，在兼顾公平的情况下提高信道利用率和减少切换次数，在大规模WMSN中提出了一种动态频谱分配及协同策略(DynamicSpectrumAllocationandCooperationPolicy，DSA-CP)。该策略利用空闲私有频段进行无线通信，通过有效频谱感知与频谱分配来协同实现网络效益最大化。频谱感知过程中，簇首通过感知算法选择合适频段以避免通信产生碰撞，而频谱分配则结合WMSN特点建立恰当的动态频谱分配模型，并转换为不带约束的优化问题，进而提出基于二进制粒子群优化的频谱分配算法来实现优化分配。仿真结果显示，所设计的动态频谱分配及协同策略具有较高系统收益和较少切换次数，以及收敛速度快和分配公平等特点。　　 4、基于近似静态分簇提出一种高效数据融合协议　　 针对大规模WMSN中动态分簇不太适应的情况，考虑到节点移动具有整体性的特点，本文采用基于近似静态分簇的簇-树结合策略来实现数据融合。为在大规模无线移动传感器网络中获得较好网络性能，提出了一种高效的基于近似静态分簇的数据融合协议（DataAggregationProtocolbasedonNearStaticClustering，DANSC）。该协议通过近似静态分簇节省了网络资源，保持了网络连通性;研究网络覆盖期望值选择工作节点数目来保证网络覆盖;施行簇头轮换机制，并在簇头间构建近似Prim最小生成树来有效延长网络生命期。仿真结果表明，DANSC协议能有效降低控制开销，显著延长网络生命期，提供满足应用期望的网络服务质量。　　 5、提出一种基于近似静态分簇的按需QoS路由协议　　 为满足大规模无线传感器网络局部区域信息收集时的服务质量(QualityofService，QoS)需求，针对大规模WMSN中节点移动具有整体性的情况，在保证网络连通性条件下最大限度降低控制开销与延长网络生命期，提出了一种基于近似静态分簇的按需QoS路由协议(OnDemandQoSProtocolbasedonNearStaticClustering，OQBSC)。该协议采用近似静态分簇和按需信息收集策略减少控制开销，通过有效选择工作节点以及执行簇头轮换机制来保障能耗均衡，并在簇头间选取满足QoS条件的最优能源路由来实现数据传送。仿真结果表明，OQBSC协议能有效减小控制开销，延长网络生命期，提高信息传输成功率，可较好满足节点移动规整情况下多媒体信息的按需实时传送。