随着计算机通信技术、微电子技术和传感技术的发展，无线传感器网络应运而生。无线传感器网络作为一门新兴的、多学科的前沿性技术，集成了多种先进技术与理念，将虚拟的信息世界与真实的物理世界结合在一起，给人们的生活带来了极大的便利。从国内外的研究现状看，许多学者为了更加充分利用传感器节点的能量，在网络的拓扑结构方面做了大量工作，并取得了一定的成果。研究发现，基于“簇”的层次型拓扑控制算法在平衡网络能量消耗、提高节点能量利用率等方面具有高效性。在网络中，通过合理的拓扑控制机制自动生成层次型的网络拓扑结构，不仅能够高效利用传感节点有限的能量和资源，而且便于节点的管理控制和网络中传感数据的融合。本文提出了一种新型的层次型网络模型——锥体架构网络模型，并详细论述了模型的设计思想及步骤，是一种适合于大规模的网络拓扑结构模型。该模型通过构建一个最优多层覆盖网络架构，每层节点分别根据最优网络覆盖簇头选举算法选择合适节点作为簇头，将节点的能量消耗均匀分配到网络中各节点上，均衡能量消耗，降低节点衰亡的概率，从而延长无线传感器网络整体生存时间。最后，论文通过仿真实验对该模型的性能进行测试分析，实验结果表明该模型能够有效提高无线网络的性能，延长网络寿命，提高节点负载均衡度，并在数据传输方面有较高的数据传输率和较低的控制开销。