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近年来,大量无线智能设备的涌现迅速推动了无线自组织网络在各个领域的应用,但在很多应用场景中,由于节点移动、节点稀疏分布、节点通信范围有限等各种原因造成节点间连接经常断开,网络常常被分割成很多不连通的子区域,源节点和目的节点之间不再存在完整的、稳定的端到端路径,数据传输往往要经历较长的延迟,这类网络被称为延迟容忍网络DTN(Delay Tolerant Network)。路由问题是DTN研究的重点问题,面对DTN节点间连接频繁断开、网络常常被分割这些特性,传统移动自组织网络MANET(Mobile Ad Hoc Network)中的路由技术不再适用,DTN间歇连通的网络环境对路由技术提出了更大的挑战。DTN的应用场景很广泛,本文针对DTN的两种具体应用场景——移动传感器网络MSN(Mobile Sensor Network)和具有社会网络特征的DTN,在系统分析现有研究的基础上,深入细致地研究了这两种网络场景中的路由问题,取得了若干创新性成果,本文的主要贡献包括:1.针对MSN路由的主要目标,即在动态变化的网络环境中如何将消息有效的传递到汇聚点,提出了基于节点位置预测的路由协议LPR(Location Prediction basedRouting),节点与汇聚点的相对距离可用来衡量节点与汇聚点成功通信的可能性,目前很多研究仅基于节点历史上与汇聚点的相对距离来进行路由决策,这种方式对节点未来的移动趋势缺乏考虑,与这些研究不同,LPR根据节点历史上的移动轨迹,基于多重马尔可夫链来对节点未来短期内的位置进行预测,并以预测结果作为路由决策的依据。为优化消息副本管理,LPR基于节点与汇聚点成功通信的可能性来给节点分配消息复制任务,同时引入有效的队列管理机制以降低消息副本冗余并改善传输效率。实验结果表明,与现有的相关协议相比,LPR更好地实现了消息传输成功率和传输能耗、传输延迟之间的平衡。2.根据节点间的接触情况,提出了结合节点传输概率和节点活跃性的路由协议DPAR(Delivery Probability andActivity based Routing),该协议以传输概率来衡量传感器节点与汇聚点成功通信的可能性,在决定节点的传输概率时,DPAR综合考虑了节点间的直接接触和间接接触,并以节点间接触时长作为计算节点传输概率的主要依据,通过逐跳将消息转发给传输概率更高的节点来将消息传递给汇聚点。在节点稀疏分布的网络环境中,受节点活动范围或移动关联性的影响,低传输概率节点可能长时间不能与高传输概率节点相遇,这将影响消息成功递交,为此,DPAR利用活跃节点充当中继来发现高概率节点,有效改善了上述问题。DPAR还基于消息的优先权来对节点消息缓存进行管理,有效降低了消息副本冗余。实验结果表明,与现有的相关路由协议比较,DPAR以较低的传输延迟获得了更高的消息传输成功率。3.针对具有社会网络特征的DTN,鉴于设备的载体即人具有地点访问偏好性是一稳定且普遍存在的特征,提出了基于节点偏好地点的路由协议PLBR(Preference Location based Routing),该协议基于节点长期的、周期性的地点访问记录来获取节点的偏好地点,并根据节点偏好地点的相似性来衡量节点间的“亲近度”,路由决策基于节点间的“亲近度”而进行。PLBR用MIT Reality项目所提供的真实节点移动模型来进行实验验证,实验结果表明,与相关的路由协议相比,PLBR更好的实现了消息传输成功率和传输能耗、传输延迟之间的平衡。4.在PLBR的基础上进一步提出基于期望最短路径的路由协议ESPR(ExpectedShortest Path based Routing)。PLBR主要考虑了节点间的直接连通性,通过利用与目的节点间存在直接连通机会的节点来完成消息传输,而ESPR在PLBR的基础上进一步利用了节点间可能存在的间接多跳路径。 ESPR首先基于节点间的“亲近度”来获得节点间的直接距离,在此基础上采用Dijkstra算法来计算节点间的期望最短路径,消息传输时选择到达目的节点期望最短路径更短的节点作为下一跳。与PLBR协议相比,ESPR更加充分利用了网络中可能存在的连接机会。基于节点真实移动轨迹的实验结果表明,与相关路由协议以及PLBR相比,ESPR提高了消息传输成功率并降低了传输延迟。