无线传感器网络(wireless sensor networks，WSN)是由监测区域内的大量微型传感器节点通过无线通信的方式形成的一个多跳自组织网络系统。该网络的目的是协同感知、收集和处理监测区域内的感知对象的信息，并把信息发送给观察者。无线传感器网络具有获取真实客观物理信息的能力，有着广阔的应用前景。但传感器节点能量有限，节点的能耗是影响网络寿命的主要因素。因此设计无线传感器网络路由协议的首要目标是减少节点能耗，延长网络生存周期。
　　 本文首先介绍了无线传感器网络的研究背景和国内外发展现状，然后介绍了无线传感器网络路由协议的特点，评价路由协议好坏的性能指标，并分类介绍了几种比较典型的平面路由协议和分簇路由协议。根据对现有分簇路由协议的研究，本文在第三章和第四章提出两种改进算法。
　　 第一种改进算法是在LEACH协议的基础上提出了一种能量高效分簇路由算法(EECA)。EECA算法根据LEACH协议自举簇头阈值函数的不足，在DCHS协议簇头自举阈值函数的基础上对阈值函数进行改进。新的阈值函数在节点自举时既考虑了节点的当前剩余能量，又保证了网络中簇头节点的数量。为了减少普通节点发送入簇信息时对相邻簇普通节点的干扰，EECA算法提出了一种新的普通节点入簇方式。在簇间路由时，现有研究往往让簇头节点发送给距离自己最近的簇头节点。尽管局部能量消耗最低，但并不能保证网络能量高效利用。EECA算法在簇头发布宣告信息中加入能量信息，在选择路由时考虑下一跳节点的当前剩余能量，有效利用网络能量。使用OPNET仿真工具对EECA，DCHS和LEACH进行仿真分析。仿真结果表明，EECA算法高效的利用了网络能量，有效的延长了网络生存时间。
　　 第二种改进算法是为了解决无线传感器网络中多跳通信产生的“热区”问题而提出RBEBA算法。RBEBA算法在网络分环的基础上根据解决“热区”问题的能耗均衡条件求出各环的最优簇头数。能耗均衡条件是根据让各个环的能量同时耗尽而获得的。在簇头自举时，REEHA算法对阈值函数设定限制条件，使剩余能量小的节点不能当选簇头节点，有效地避免“热区”问题。通过使用OPNET仿真工具对RBEBA，RBMC和LEACH协议进行仿真分析，仿真结果表明RBEBA算法有效地均衡了网络能量消耗，第一个节点死亡的时间晚于RBMC和LEACH，“热区”问题得到很好的解决。
　　 本文最后总结全文，并提出未来的研究方向。