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随着无线通信技术、嵌入式计算技术和微系统技术的发展,无线传感器网络引起了人们的广泛关注。无线传感器网络是由众多部署在监控区域内的传感器节点组成,通过无线通信方式形成的一个多跳的自组织网络系统,可以广泛应用于军事、环保、交通、医疗以及灾难预警等多个领域。在无线传感器网络中,节点通常依靠电池供电,能量极其有限且很多情况下不能进行能量补充。因此如何提高能量的利用效率成为传感器网络的重点研究内容,而设计能量高效的路由算法是降低能耗的重要手段。本文以高效地利用节点能量、延长网络生命周期为目标,对无线传感器网络的路由算法进行研究。首先简要的介绍了无线传感器网络的体系结构、主要特点和应用领域;接着对现有的无线传感器网络路由算法进行分类,详细分析了典型路由算法的基本思想和优缺点,并在此基础上总结了节能路由算法的设计要求。论文的工作主要包括以下两个方面:(1)在由不同类型传感器节点组成的异构网络模型中,提出一种基于簇头指定的节能分簇路由算法(ECAH)。该算法将节点的剩余能量转化为等待延时,优先选择能量高的节点成为簇头;通过限制簇内节点个数来均衡簇头的负载;建立一棵以Sink节点为根的多跳路由树进行簇间数据传输;每轮根据簇内节点的剩余能量、能量消耗速率和距离参数指定下轮簇头,降低了系统的开销,节约了能量。通过OMNeT++实验仿真,与REECR和LEACH算法进行比较,结果表明ECAH算法具有较好的能量利用效率,能有效延长网络的生命周期。(2)针对现有的一些QoS路由算法存在网络局部能量消耗过快,生命周期短等缺点,提出一种能量均衡的QoS路由算法(QERA)。该算法在最小跳数路由算法的基础上,通过消息泛洪建立最小跳数场和节点局部路由表;区分实时数据业务和非实时数据业务;节点沿着最小跳数场相反方向转发数据时,从路由表中选择满足QOS要求且剩余能量最大的节点作为下一跳,减少了低能量节点的数据转发次数,均衡了网络能耗。仿真实验结果表明,QERA算法不仅降低了数据包的平均传输延时,还有效地延长了网络的生命周期。