无线传感器网络存在严重的能量约束问题,设计能量高效的路由协议以延长网络的存活时间,成为无线传感器网络面临的重要挑战。分簇路由技术利于提高无线传感器网络的能量利用及网络的可扩展性。在分簇路由协议中,簇首采用多跳方式与基站进行通信时,由于靠近基站的簇首在把自身数据传输给基站的同时,还转发来自远离基站的簇首的数据,使得过早耗尽自身能量而失效,导致能量消耗不均衡问题,降低网络存活时间;同时,由于节点分布密度不同使得簇首内成员数目不同,也会引起能量消耗不均衡问题;还有,若剩余能量低的节点仍选作簇首也会造成能量负载。因此很有必要在设计分簇路由算法时考虑节点的能量负载,均衡节点的能量消耗。从网络全局出发,针对相应的能量消耗不均衡问题,并借鉴现存分簇路由协议的优秀思想,提出基于全局能量均衡的分簇路由协议算法OEBCR(Overall Energy-Balanced Clustering Routing Protocol)。OEBCR算法中簇的建立在采用非均匀分簇思想的基础之上,融入节点分布密度因素,候选簇首根据距离基站的远近与节点分布密度不同,构造出大小结构不一样的簇。当节点分布密度函数相近时,距离基站近的节点簇半径相对远离基站的节点较小,通过减少其簇内成员数来减轻簇内能量消耗的负担,保留一部分能量用于簇间的通信,从而使簇首能量消耗分布相对均匀;当节点与基站的距离相近时,节点分布密度函数大的簇半径相对较小,通过平衡簇内成员数目使得簇首能量消耗相对均匀。在簇首竞争中首先使剩余能量较高的节点具有较大的概率选作候选簇首,候选簇首竞争最后簇首时,通过引入邻居候选簇首能量比参数,OEBCR算法避免了剩余能量低的节点选作簇首。此外,在簇间多跳路由算法中,簇首选择下一跳中继簇首节点,综合考虑了链路的能量开销和节点的剩余能量,根据权值选择最优路径。最后,用MATLAB对OEBCR算法进行仿真。实验结果表明,此算法有效平衡了簇首间的能量消耗,节点总体能耗的均衡性好,提高了节点的能量使用效率,较好的延长网络的生命周期。