无线传感器网络是一个大规模、无线、自组织、多跳、无基础设施支持的网络，能够在任何时间、任何地点迅速地构建起一个无线的通信网络，其中传感器节点不仅具有传感、收集数据的功能，而且还具有通信功能，有时甚至要承担路由功能。以上特点使得WSN近年来在军事国防、环境监测、医疗健康、智能家居、抢险救灾和空间探索等领域广泛应用。泛洪作为一种应用广泛的路由方法，在不受限制的情况下，存在着冗余的分组转发、邻节点信道争用和转发信号冲突等严重的广播风暴问题。对此，近年提出的基于连通支配集理论构造虚拟骨干网，为该问题的解决提供了一个有效方法。通过构造虚拟骨干网，可以实现消息从源节点沿着虚拟骨干网传递到目的节点，从而将网络中的大部分路由和转发工作限制在虚拟骨干网中，这样可以较大程度地节省网络能量、延长网络生命周期。从研究随机分布、大规模部署、同构WSN的拓扑优化出发，以连通支配集为理论基础，借助虚拟骨干网的思想，综合考虑了连通支配集规模、能耗和负载均衡程度、消息吞吐率等因素，提出了一种WSN中能量均衡的最小连通支配集分布式构造算法：EB-MCDS。EB-MCDS算法是一种基于邻节点信息的启发式算法，在选取支配点时，充分考虑了影响节点性能的剩余能量和节点度信息。支配点首先收集两跳范围内邻节点权值信息，然后选取两跳邻居中权值最大节点为支配点，再在一跳邻居中选取与新选取的支配点相邻的、且权值最大的节点为支配点，新选取的支配点重复支配点构造算法，直至全网收敛。通过在权值计算中考虑剩余能量和节点度信息，EB-MCDS能构造出能耗均衡、节点数较少的连通支配集。另外，针对传感器节点加入和退出网络给虚拟骨干网运行造成不稳定影响的情况，提出了一个连通支配集的维护策略，在充分借助EB-MCDS算法的基础上，分别对节点加入网络后一跳邻居中有支配点、节点加入网络后一跳邻居中没有支配点、被支配点退出网络和支配点退出网络等四种情况进行维护。仿真实验和性能分析表明，提出的连通支配集构造算法和维护策略减少和均衡了网络能量消耗，提高了支配节点消息吞吐率，有效地延长了网络的生命周期。