本文从能量有效性、通信时延、覆盖度以及能耗均衡性等方面来优化无线传感器网络路由的性能，主要研究工作及贡献如下：提出了一种新的基于广播坐标的静态链簇路由算法。算法通过Sink节点广播坐标的方法将无线传感器网络划分为若干簇，利用静态链簇、簇内成链以及簇间并行通信等方式来降低网络的通信能耗和传输时延。针对传统覆盖策略中的“不均衡休眠”现象，通过引入“曲线覆盖”概念，提出了基于网络边缘曲线的随机覆盖模型，避免了边缘不均衡休眠效应带来的计算复杂性。针对无线传感器网络中能耗不均衡的问题，通过对网络拓扑结构和数据传输方式的分析，基于通信代价构造了收集树和传输树，提出了基于网络拓扑的能耗均衡路由算法。提出了一种新的基于覆盖的环簇路由算法。算法利用Sink节点将网络分为若干环域，根据应用需求的服务质量计算各环域的覆盖划分并确定轮换簇，各轮换簇交替休眠以降低网络能耗，各环域以各自概率向Sink节点发送数据以均衡能耗。本文的研究成果为无线传感器网络路由算法的研究提供了基础理论的参考，对无线传感器网络的跨层设计、能效优化以及覆盖控制策略等方面的研究具有积极的推动作用和理论价值。