研究无线传感器网络一个重要目的就是在满足网络应用需求和保证数据通信安全的前提下,尽可能地延长整个网络的生命周期。在以分簇方式组织的传感器网络中,靠近基站的节点因转发过多的数据而死亡,造成网络中断,使得外部的数据不能传输到基站,造成整个网络中节点之间能量消耗不均衡问题。非均匀分簇算法采用不等规模的分簇,可以使簇的能耗更加均衡,但是仍然存在节点之间能量消耗不均衡问题,主要有两方面的原因:每个簇首到基站的传输路径有多条,通过每一条路径进行数据传输,所消耗的能量都不同,非均匀分簇没有考虑簇首到基站的最优传输路径的选择;采用非均匀分簇容易导致部分节点无法加入到任何簇,使得网络拓扑结构不合理。　　 因此,解决能量不均衡问题需要:1)针对非均匀分簇路由算法没有考虑簇首与基站之间最优路径选择,导致能量消耗不均衡问题,需要对簇首到基站的传输路径进行优化。2)针对网络拓扑结构不合理造成节点间能量消耗不均衡问题,需要对网络中的传感器节点进行合理的划分,形成合理的网络拓扑结构。论文的主要贡献如下:　　 (1)在非均匀分簇的基础上,提出了一种基于最小生成树的非均匀分簇的路由算法。该算法通过非均匀分簇将网络中的传感器节点划分为簇半径大小不等的簇结构,使靠近基站的簇半径较小,从而有效地减少簇内能量的消耗,以便预留出一部分能量进行传输和转发远离基站的簇首传输过来的数据,通过节点的剩余能量和节点到基站的距离综合考虑簇首的选举,然后根据簇首的剩余能量和能量消耗建立最小生成树,获取最优的传输路径,从而减少传输路径上的能量消耗,可以有效地解决能耗不均衡问题。实验结果表明,该算法的网络生命周期分别比现有的EEUC和EBCA算法提高了70%和21%。　　 (2)提出了一种基于最优分簇数的分簇路由算法。根据已知的网络模型计算网络的最优分簇数目和初始通信半径,并通过调整节点通信半径控制网络分簇的大小,然后采用分布式周期性选举的方式选举簇首,形成合理的网络拓扑结构,从而均衡网络中节点之间的能量消耗。实验结果表明,该算法可以有效解决簇首之间过多消耗能量的问题,能够很好地均衡网络中各节点的能量消耗,该算法中网络的生命时间比LEACH算法提高了大约20%。