由于受成本的制约,传感器节点的能量、处理能力、存储能力都十分受限。因此,无线传感网路由算法的首要目标是节能,算法也不能有太高的运算复杂度和空间复杂度,运行在传感网上的路由协议必定是一个轻量级的节能路由协议。本论文主要进行层次型路由协议的研究和设计,在分析LEACH协议及其现有改进算法的基础上,提出了分布式、簇间多跳的传感网分层路由协议,并对其进行了仿真、分析和改进,论文的具体研究和实现工作如下:研究了现有传感网路由协议,分析了其机制、特点和存在的问题。以簇类协议为研究切入点,重点研究LEACH等几种分簇路由协议,并指出各分簇协议的特点和不足。论文研究了现有LEACH协议的改进算法,并指出了这些改进存在的问题:有的引入集中控制;有的需要复杂的计算;有的需要全局信息,需要占用大量的辅助存储空间;对“通信热区”问题、路由安全问题没有给出有效的解决方案。提出了一个分布式、簇间多跳的传感网分层路由协议MSRP。算法通过簇间多跳机制提高协议的扩展性;协议提出了基于邻接度、剩余能量等信息的随机数加权簇头选举机制使簇头的分布更加合理;协议提出“虚拟Sink层技术”缓解“通信热区”问题,抵御Wormhole攻击;协议优化了簇间通信机制,提出了新的防止路由环路方法。算法复杂度小、只需要很小的辅助存储空间。还研究了OMNet++的原理和实现机制,并对协议进行了仿真和分析。通过仿真证明了改进算法的可行性,给出了协议的使用建议。提出了MSRP协议一个基于蚁群算法的改进方案AC-MSRP。协议采用多汇聚点的网络模型以增加网络的健壮性、实用性;协议提出“蚂蚁轨迹本地化”技术减少网络中的数据传输量;协议的信息素更新规则考虑了包的传输延时和剩余能量;AC-MSRP协议根据邻接度和信息素进行簇头选择和路径选取,不需要节点的位置信息,可以有效的抵御Hello洪泛攻击、Sybil攻击、Wormhole攻击和选择性转发攻击。