集数据采集，处理及通信功能于一体的无线传感器网络在环境与军事监控，地震与气候预测、地下、深水以及外层空间探索等许多方面都具有广泛的应用前景。但外界环境的不确定性经常导致需要布置成百上千的传感器协同工作，因此对由大规模无线传感器节点构成的传感器网络的研究正逐渐引起关注，并被认为是本世纪的一项挑战性的研究课题。一般无线传感器网络中节点通过飞行器撒播等方式被任意散落在被监测区域内，以自组织形式构成网络，通过多跳中继方式将监测数据传到Sink节点，最终借助长距离或临时建立的Sink链路将整个区域内的数据通过Internet、卫星等方式传送到远程中心进行集中处理。与传统网络相比，无线传感器网络具有以下特性：传感器节点分布极其稠密，一般含有成百上千个节点。因此，各节点不可能分配全局唯一的标识，也不可能维护全局信息；传感器节点能量，存储空间及计算能力等资源非常有限；和ad hoc网络类似，无线传感器网络中没有骨干网络，网络通信拓扑具有自组性，且其动态性更强。因此，传统网络中的路由算法不适合无线传感器网络，必须针对无线传感器网络的特性来研究新的路由算法。在采用路由协议进行数据传输时首先要解决的就是如何构造一种所谓的虚拟骨干网的问题，但由于无线传感器网络中的节点数目庞大，因此如何构建虚拟骨干网，建立合理的路由进行数据转发是非常重要的研究课题。骨干网路由协议分为主动式和被动式两类，经本文第三章的分析比较，主动式路由协议在节点规模大、数据持续发送的无线传感器网络中具有较好的性能。主动式路由又分为分层选取、生成树选取、连通支配集选取三种策略方式。主动式分层路由协议的代表是LEACH协议，但是LEACH协议存在一些不足之处。本文在LEACH协议的基础上提出了一种改进的主动式分层骨干网路由协议——PRBN。通过对原始LEACH协议的分析和研究，在LEACH协议的基础上提出了周期性建立多跳骨干网来传输数据的思想。将骨干网建立的过程分为两个步骤：第一阶段是骨干网节点选择阶段，选择骨干网节点的策略在LEACH协议选择簇首的策略上进行了改进，引进了两个规则，使得骨干网节点分布更合理。第二阶段是骨干网扩张阶段，通过此阶段完善骨干网，形成连通的多跳骨干网。最后路由建立的过程就是父亲节点选择的过程。任意一个节点都和一个骨干网节点连接来传输数据。通过NS2仿真，实验证明此协议，扩大了无线传感器网络的规模，提高了网络的连通度和骨干网节点的均匀分布，降低了能耗，延长了网络的生存期，特别适合于持续发送数据的无线传感器网络。