WSN是一种新型的自组织网络,也是目前国内外备受瞩目的前沿热点领域。与传统网络相比,WSN的节点规模较为庞大,成百上千甚至更多,而且节点的分布比较广泛。WSN中的节点一般由电池供电,能量有限,因而多数研究者在设计路由算法或者其他策略时都试图改善能耗从而延长网络寿命。随着应用需求的不断增加,无线传感器网络的规模日益增大,而节点的能量、计算能力以及通信范围的有限性导致了网络能耗与网络生命周期间的矛盾日益突出。因而如何改善大规模无线传感器网络的能量效益成为了今后钻研的热点问题,而分簇算法的优化是提高网络能量效益的关键技术之一。WSN路由算法能够极大的影响网络的性能,尤其在大规模下,数据要进行较远距离的传输,因此路由算法的优劣将直接影响网络的寿命。一般来说WSN的路由算法设计受到很多因素的影响,不仅要减少能耗,更要从整个网络结构角度出发,均衡网络能量开销,最终延长网络整体的生存时间。针对大规模WSN自身的特征及应用需要,本文首先对经典LEACH分簇算法进行了简略的分析,分别在100节点规模、1600节点规模以及3000节点规模下对LEACH算法进行了仿真,分析了其在网络规模增大时的局限性,由此得出了一个结论——提出一种更好的分簇算法以解决网络大规模化能量效益问题尤为重要;接着在详细研究了复杂网络链路预测的基础上,考虑到节点的剩余能量信息,对三种基于局部结构相似性的链路预测算法进行了改进,使之适用于无线传感器网络;然后在这三种链路预测算法的基础上结合LEACH成簇思想提出了三种基于局部结构相似性的WSN分簇算法CHBCN-E、CHBPA-E、CHBRA-E,本文把它们统称为 CHBLP(Clustering Hierarchy based on Link Prediction)算法。最后,本文对该分簇算法在不同规模场景下进行了仿真实验,同时在多种网络性能方面与经典分簇算法LEACH进行了较为详细的对比分析。实验结果表明本文提出的CHBLP分簇算法使得网络具有良好的可靠性,同时能够提升网络能量效益,延长网络生命周期。