随着无线通信技术的飞速发展,具有低功耗、低成本、自组织独特优势的无线传感器网络(Wireless Sensor Network, WSN)应运而生,并迅速成为21世纪最具影响的十大技术之一,其应用于人们日常生活中的各个方面。无线传感器网络在数据传输的过程中,极易受到周围环境因素的影响,造成数据丢失和通信延迟。因此,如何有效的保障网络服务质量,已成为无线传感器网络研究领域中的热点问题。本文主要利用网络演算理论来研究具有能耗优化的无线传感器网络的性能分析,一方面,为均衡各节点的能量消耗,在采用睡眠-唤醒节能机制的无线传感器网络中,提出了基于流划分的节能策略,在此基础上进行端到端延时的性能分析,另一方面,为节约网络能量消耗,在簇树无线传感器网络中,在保障传输的信息相同的情况下,采用网络编码的方式减少信息的传输数量,以此,分析网络编码模式下的网络性能。研究的工作具体如下：本文针对采用睡眠-唤醒节能机制的无线传感器网络,根据网络各链路所配置的权值,对进入传感节点的数据流进行划分,从而使得数据经过不同链路的节点到达汇聚节点,避免单一链路节点因转发大量的数据而消耗过多的能量,使各节点的能量消耗达到平衡。在此基础上,利用网络演算理论中的到达曲线和服务曲线刻画出数据流的到达和节点为数据流提供的服务保障模型,得出数据流经分流后的端到端延时和各节点的能量消耗,数值分析结果表明调节传感节点的占空比可使无线传感器网络中节点的能量消耗和数据流的端到端延时达到均衡。本文利用网络演算理论研究基于网络编码的簇树无线传感器网络性能分析。在具有网络编码的簇树无线传感器网络中,根据实际的数据传输情况,对网络演算理论中的输出曲线进行改进,利用改进后的输出曲线研究簇树无线传感器的端到端延时边界以及缓存要求。并与传统调度策略模式下的网络性能进行了对比。将分析结果应用于使用IEEE802.15.4/Zigbee协议的簇树WSN中,推导出该网络的各项性能指标参数上界值,为部署簇树WSN网络提供理论指导。