无线传感器网络综合了传感器技术、嵌入式计算技术、分布式信息处理技术和无线通信技术，能够协作地实时监测、感知和采集各种环境或监测对象的信息，并对其进行处理，传送到这些信息的用户。无线传感器网络是计算机科学技术的一个新的研究领域，具有十分广阔的应用前景，引起了学术界和工业界的高度重视。目前，无线传感器网络中的许多相关技术内容仍然处于探索阶段，比如：路由算法、能源管理、数据安全性、QoS保证等问题。只有解决好这些技术问题，无线传感器网络才能真正发挥其潜在的巨大作用。因此，本文从分析无线传感器网络的路由模型与算法的角度进行探讨，作了一些有益的尝试，主要研究工作反映在以下五个方面：1、详细探讨了无线传感器网络的QoS问题，并在无线传感器网络整体框架基础上分析了无线传感器网络系统的各层的QoS性能需求。2、研究了延迟约束的能量有效路由问题。给出了该问题的严格定义；基于背包问题的NP完全性证明了延迟约束的能量有效路由问题也是NP-Complete的；设计了该问题的一种集中式求解近似算法；证明了该算法求出的解的一些性质，并基于该算法给出了一个分布式的实现；实验结果表明：该近似算法的近似程度较高，所需运行时间较少，优于SAR。3、在分析无线传感器节点各通信状态能量消耗的基础上，定义了扩展的非确定有限状态机，它把属性附加到状态和事件上，用属性值表示系统的数据并参与计算，而系统的动态行为由连通状态来描述；提出采用扩展的非确定有限状态机作为计算节点剩余能量预测值的模型，并设计了基于剩余能量预测的路由算法，该算法不需要额外的机制来维护邻节点的剩余能量信息；实验结果表明：与Gossiping协议相比，本文提出的算法能延长网络的寿命。4、在层次路由模型的研究中，以延迟约束作为分簇的条件，提出了延迟约束的层次路由模型；基于顶点覆盖问题的NP完全性证明了求延迟约束的簇首产生模型的最优解的问题也是NP-Complete的；设计了集中式的贪婪的簇首选择近似算法；分析了该近似算法的近似程度和时间复杂性；设计了簇成员的分布式分配算法，并借助实验比较了三种指派簇成员的策略，探讨了网络属性对相对不平衡因子的影响。5、研究了链路流调度模型。即在确定节点间路由的基础上，给定一个源和目的节点对的集合{(s_i，t_i)}，怎样在传输层上对从源到目的的数据流进行调度，以使带宽资源得到充分的利用，而问题的约束条件是节点之间可能存在信道干扰。本文研究了无线传感器网络的信道干扰模型，在此基础上给出了链路流调度模型的形式化描述，基于顶点着色问题的NP完全性证明了求链路流调度模型最优解的问题也是NP-Complete的；设计了链路流调度问题的集中式近似算法；分析了该近似算法的近似程度；给出了调度算法的分布式实现以及算法可能产生的标记冲突数目的一个上界，分析了算法的执行时间。