无线传感器网络路由协议在整个无线传感网体系中起着关键的作用,路由协议的好坏直接决定了网络的性能、生存期、健壮性等指标。本文主要针对无线传感网中的路由协议,分析比对了现有的几种典型的路由协议,并提出了一种基于地理位置信息的多级汇聚路由方法。论文完成了以下工作:　　 (1)描述无线传感网的硬件和软件体系结构,分析与传统网络相比独具的特点,并介绍了现今无线传感网路由协议的研究背景与意义。　　 (2)从传感器节点和网络层面研究了无线传感网的关键技术,包括节点的硬件设计技术:电源设计、低功耗芯片技术、无线通信技术等；网络层的低能耗介质访问控制(MAC)协议、能量高效路由协议、网络规划与覆盖、拓扑控制技术、节点定位技术,重点介绍了网络覆盖中的区域覆盖、点覆盖、栅栏覆盖和定位技术中常用的三种方法。分析了路由协议技术中面临的挑战。　　 (3)详细研究对比了平面型路由协议和层次型路由协议中几种具有代表性的协议,研究它们的工作原理,分析它们的特点和缺陷。重点研究了无线传感网中的多级汇聚方法HEPAS,HEPAS协议通过对LEACH扩展,把整个网络划分为多个层级,证明了随着级数的增加,网络的总耗能呈现逐渐下降的趋势。分析了HEPAS的缺点,在此基础上改进了一种基于地理位置信息的多级汇聚方法MRBL。协议通过将目标区域划分成等面积圆环区域进行分级,不同的层级生成汇聚节点AN的概率不同,通过对汇聚节点在不同层级数量的控制来均衡网络中节点的能耗,避免了簇问路由的路由回路的问题。详细设计了簇间路由的形成方法,协议的状态转换过程,并对其进行初步的能耗分析。　　 (4)在Matlab环境下对协议不同的分级进行仿真和分析。证明了改进协议在一定分级下的可行性。当分级数在2—4间,通过与LEACH协议的对比,MRBL在提高存活节点的数量和延长网络生存期有明显的改善,使网络的能量得到了充分而有效的利用；当分级数为4时,各项指标相比3级时又略有下降,并得到结论,MRBL在目标区域不变的情况下,存在一个最优的分级。并对3级网络中各级的能量消耗进行仿真分析,验证了各级的能耗基本保持着很好的一致,能量消耗比较均匀,很好的解决了路由空洞的问题。　　 (5)总结本文的主要研究内容和创新改进,以及接下来需要完成的工作。