无线传感器网络WSN(Wireless Sensor Network)是将数据收集、处理和传输综合为一体的网络,它也是一种网络节点随机分布、自组织、节点间相互协调合作,在许多领域中有着广阔的应用前景。但是,由于传感器节点体积微小、能量受到限制,而且,节点需要收集监测数据并进行处理,还要通过无线广播通信发送数据,故此,为了减少传感器节点的能量消耗,均衡网络负载,是优化无线传感器网络路由要解决的重点问题。本文主要研究内容如下:1.详细介绍无线传感器网络的概念、特点、体系结构、性能指标、关键技术以及应用。然后介绍并对比了LEACH、LEACH-C、DEEC、EEUC、PEGASIS和COSEN等经典层次路由协议算法的优缺点。2.针对PEGASIS协议算法的单链维护成本高,COSEN协议算法的交叉链和长链多、数据逆传递严重等缺陷,提出一种双层树型高能效多链路由算法(A Two-layer Tree-type Energy Efficient Multi-link Routing Algorithm,TTEMR)。TTEMR算法把网络节点分为两层,底层将网络节点构造成多条分链,选取主链头和分链链头构造顶层链头链。对成链过程中产生的孤立点进行树型结构化处理以降低数据传递路径长度,优化主链头和分链链头选取策略及成链规则,并对Sink附近的普通节点和链头进行不入链操作以减少数据逆传递。3.为了均衡无线传感器网络能耗,延长网络寿命,在研究了多种分簇和链式路由算法基础上,提出一种树型链式非均匀分簇混合多跳路由算法(A Tree-chain Uneven Cluster Hybrid Multi-hop Routing Algorithm,TUCHM)。该算法引入候选簇头之间的角度控制从而优化簇头选取方法,构建树型链式非均匀簇结构以优化成簇策略,利用混合层次网络拓扑结构、并改进蚁群算法的路径选择概率模型和信息素更新模型实现混合多跳传递数据,以消除LEACH等分簇路由算法在大面积测区环境下簇内节点向簇头和簇头向Sink节点远距离单跳传递的缺点。