无线传感器网络是当前计算机网络领域一个极为重要的课题,在军事国防、环境监测、生物医疗以及商业应用等领域具有广阔的应用前景。传感器节点的能量有限,极大的影响了网络的生命周期和服务质量,因此节能问题成为当前无线传感器网络研究中的一个热点。睡眠调度技术是一种非常有效的节能方法,它让节点周期性的在唤醒和睡眠状态之间交替轮转以节省能量,延长了网络工作寿命。然而,对于无线传感器网络中基本的数据操作方式-广播而言,睡眠调度技术的引入带来了新的挑战,许多传统的广播算法将性能退化,甚至不再适用。广播为网络其它功能提供服务,被应用于消息扩散、路由建立、数据查询和服务发现等。现存的传统广播算法大多数假设节点一直处于激活状态即唤醒工作状态,而在睡眠调度机制下,节点周期性睡眠,数据传输时延增加,甚至传输不成功,这使得广播问题变得更加复杂。如何在带有睡眠调度的网络环境中设计有效的广播算法,成为了无线传感器网络中广播问题研究的新难点。　　 本文针对无线传感器网络中基于睡眠调度方案的广播问题进行了深入的研究。结合现有工作的不足之处,主要工作内容如下:　　 (1)提出了一种基于随机睡眠调度方式的广播算法RSSB。RSSB通过信标交换和调整睡眠的机制解决了节点异步工作中的早睡,晚醒和孤立节点等问题,最终使得相邻节点之间接近于准同步调度,极大的减少了邻居节点之间转发消息时的等待时间和转发次数。在RSSB的基础上,利用广播报文记录广播路径上节点信息的特点,实现了从节点到汇聚节点的低时延反向数据汇聚路由。　　 (2)根据本文随机睡眠调度环境需求,对ONE仿真平台进行了扩展,增加了广播报文事件产生器,随机睡眠调度生成器及相关实验室数据统计类的扩展实现,完成了ONE仿真平台中随机睡眠调度环境的搭建,并在此基础上实现了RSSB等协议,用于性能比较。　　 本文提出的RSSB广播算法既没有假设时间同步或节点睡眠调度感知,也不需要维护依靠邻居交换协议获取的邻居节点的睡眠调度。而且,RSSB在解决无线环境下的多跳广播问题时,为其余节点找到了一条无需睡眠等待时延的低时延反向数据汇聚路由,因此本文提出的RSSB广播算法可看作是随机睡眠调度下多跳广播问题和低时延反向数据汇聚路由问题的联合设计方案。仿真实现表明,RSSB算法不仅摆脱了现有协议的假设条件,转发次数和广播时延性能较好,即使在网络中存在不可靠的链路情况下,也能很好的保证广播可靠性。