随着智能传感器和分布式信息处理系统的发展,智慧城市、智慧交通、智慧社区等大型物联网应用已经开始成为了当前国内外研究的热点。大量的传感器节点被广泛地部署在目标区域的各个角落内,以收集感兴趣区域的目标事件的数据。如何解决无线传感器网络中因海量数据传输引起的负载失衡问题,是未来大规模无线传感器网络的难点。为了实现更高效网络数据传输,国内外的学者们将分簇技术和协作通信技术引入了无线传感器网络中。当簇内节点需要进行数据传输时,簇首节点根据多个影响因素,调度网络资源,并协调节点协作传输方式和路径。因此,基于簇首节点的协作通信技术可以提升网络性能,是无线传感器网络中均衡网络负载的有效手段。本论文主要对无线传感器网络中基于簇首节点的协作通信算法进行研究。现有无线传感器网络中的协作通信算法通常考虑节点相对位置和剩余能量信息,但网络中的其他影响因素(例如调制方式和频谱占用情况)对网络性能也会有影响,且网络需要对复杂环境的自适应性。针对现有方案存在的问题,本文中在根据簇内节点协作和簇间节点协作的不同特点,分别设计了簇内联合传输策略和簇间协作调度策略。在本文中主要考虑了网络的频谱和信道质量情况。针对于簇内成员节点,提出了联合传输策略。即簇首节点在接收到汇聚节点的反馈信息后,对网络信道质量进行判决,然后选择最优的调制传输干线链路,以传输感知数据。该策略有效地提高了数据传输效率；针对于簇间簇首节点,提出了协作调度策略。即簇首节点需要根据相邻簇首节点的频谱占用情况、剩余能量情况等,选择合适的数据传输方向和协作传输的节点。该策略可以提高频谱利用率,减少节点频谱竞争。最后利用Matlab仿真工具对提出的两种策略在无线传感器网络模拟环境中进行仿真,验证了该算法具有较好的性能。