无线传感器网络(Wireless Sensor Networks,WSN)具有巨大的发展前景,未来将会越来越广泛地应用于生活的各个方面。联合优化协议栈中各层的跨层设计技术能够显著提高网络的性能。本文对无线传感器网络跨层优化的能量效率问题进行了研究。首先,对无线传感器网络中的确定数量节点协作传输的跨层优化的系统进行了分析研究,着重在同时考虑电路能量消耗和信息传输能量消耗的条件下对确定数量的节点协作传输系统与非协作系统的能量消耗和时延性能做了仿真对比。然后,给出了一种无线传感器网络中的随机数量节点协作传输跨层能量效率优化方法。最后,仿真对比了在不同的分组错误率(Packet Error Rate,PER)要求下随机数量节点协作传输跨层优化的系统相对于非协作的直接传输系统的能量效率,仿真结果表明提出的跨层优化方法能够让系统的能量消耗最小。