无线传感器网络(Wireless Sensor Networks,简称WSN)因其广阔的应用前景和独特的技术挑战吸引了众多学者的研究兴趣,并逐渐成为了近几年来计算机网络领域中最为热门的研究内容之一。典型的无线传感器网络由大量廉价的传感器节点所构成,相互之间通过无线方式进行数据通信。这些传感器节点可以通过其携带的各种类型的传感器采集现场的各种数据,并以接力的方式通过其它传感器节点将采集到的数据逐跳地发送到汇聚节点(Sink)。因此,要求无线传感器网络必须具备自组织能力,能够解决传感器节点间的路由问题。通常,传感器节点仅仅依靠电池供电,而且一经部署后,电池通常无法更换。除了电能资源非常稀少且珍贵外,还有包括处理能力、无线通信带宽、存储空间在内的资源都十分有限。资源的局限性给无线传感器网络的技术带来了巨大挑战,许多成熟的网络技术无法在无线传感器网络中推广使用,许多原本简单的问题因资源的局限性变得更为复杂,如何延长无线传感器网络的使用寿命成为了重中之重的目标。路由协议是任何类型的计算机网络所必备的关键技术之一,其性能影响和决定了整个无线传感器网络的性能和寿命。无线传感器网络的特殊需求和技术特点给路由协议提出了高能效、可扩展、健壮性好、支持数据融合等设计目标。本文首先对无线传感器网络的技术特点进行了分析研究,并对各种具有代表性的无线传感器网络路由协议进行了分类、分析和对比,特别对基于层次结构的无线传感器网络路由协议进行了深入地分析和研究。在此基础上提出了针对节点众多的层次网络结构的簇内路由算法。取得的主要成果如下:(1)针对无线传感器节点能量有限的特点,在已有的分层网络模式下,通过对最小跳数路由算法的优化,将其应用于分层网络中的簇内路由,使传感器节点仅需记忆自己唯一的转发节点就可将数据转发至簇头节点,同时引入能量水平这一参数,对低能量节点进行了有效的保护。实验结果表明,此方法能够有效地达到节省节点能量和延长网络寿命的目标。(2)被动式工作环境下,无线传感器网络有其独特的特点。在已有的基于簇的数据传输模式的基础上提出了簇中建簇的新的传输方法。簇内节点被唤醒后并不是直接向簇头发送数据,而是先分别向簇头发出数据发送请求,簇头在收到所有请求后,统一处理,将所有被唤醒节点再次组建为簇内簇(大簇中包含小簇),并随机的选取簇首领节点。利用本文中提出的BFCC算法快速形成最小代价场,由小簇簇首领收集数据后在转发给大簇簇头。从而消除了数据冲突现象,并节省了大部分节点的传输能耗,延长了网络寿命。无线传感器网络路由协议的研究是一个复杂的问题,它涉及到的方面很多,高能效、可扩展、健壮性好、支持数据融合等都是协议设计时需要考虑的因素,本文仅对其中的一些方面做了一些研究工作。