为实现异构机会网络间互连与互操作以及异步消息的可靠传输,容迟容断网络(Delay and Disruption Tolerant Network, DTN)提供了束、逐跳通信、名称寻址、局部连通、保管传输等机制,突破了“尽力而为”服务模型,同时作为一个覆盖网络可以保持与TCP/IP等网络的兼容性。DTN具有广泛的应用前景,受到学术界和工业界的广泛关注。拥塞控制是DTN获得网络稳定性、可靠性和可接受性能的关键技术。容迟网络的拥塞控制问题具有不同于因特网的约束条件,作为因特网核心协议的TCP在DTN中有很多不适应性,出现公平性、最大吞吐率及吞吐率稳定性等一系列问题,需要针对其特点研究新的拥塞控制方法。本论文致力于这一研究课题,从逐跳拥塞控制的思路出发,将DTN网络拥塞控制与路由问题联合起来进行归一研究,主要贡献和创新点包括以下几个方面:(1)从层次化路由角度出发,基于分布式的2-hop分簇方案和关键节点识别算法,构造一个基于簇的动态集簇分层协议ACHR (Adaptive Clustering Hierarchy Routing)。ACHR算法是一种混合路由协议,同时具有先验式路由协议和反应式路由协议的有点,其主要贡献是将单幅本方案与多副本方案结合起来,将逐跳机制与多跳机制结合起来。每个节点采取局部可见度路由策略,利用本地信息构造区域子网,簇内任意两节点间有直接或间接的链路相连,消息在簇内使用单幅本的多跳机制,路由策略采取优化最短路径的同步方法,非关键节点优先作为中继,以让每个成员尽量各尽其能,提高系统的负载均衡;网关节点间使用多副本的机会路由机制,簇间节点把消息传递给与目的节点相遇概率最大的节点,由此关键节点优先被选择为中继节点,以提高数据传输的成功率。算法的计算与存储开销较小,并且由于覆盖了更多的源节点到目的节点的可能链路,数据传输率较高。实验结果表明,ACHR在节点密度较高,社团性较强情况下,通过关键节点数据流量的转移实现了均衡网络中不同区域资源消耗速度的目标,能够保持稳定的递交率和延迟。(2)基于证据组合理论,提出了下一跳多属性决策中不确定性信息的融合方法,将该问题转化为普通的确定性多属性决策问题。基于此,提出了一种适用于DTN环境的综合判据,并以此为基础,设计了基于综合判据的自适应路由协议MACAR(Multi-Attribute Congestion Aware Routing)。MACAR将预定义的一系列度量准则分别被归结为节点静态属性、接收意愿属性和转发能力属性三个顶级属性,建立了IDC属性层次模型;运用证据理论、偏序关系和决策方法有效融合各属性,确定各邻居节点带置信度的优先偏好关系,计算下一跳节点间的优(劣)势关系。实验结果表明,由于采用了多属性综合分析的方法,有效处理了DTN路由与拥塞控制等机制为下一跳节点的选择而提出的多准则间相互冲突问题,MACAR能够以较低的传输延迟获得较高的数据传输成功率,并且能够在一定程度上达到负载均衡的路由效果,有效缓解了拥塞现象。(3)从路由请求准入角度出发,提出基于价格的接纳控制——优先级导向的拥塞控制算法ARBR (Adaptive Role-Based Routing),该算法是一个与邻居状态无关的梯度路由。主要创新是提出了DTN流量的波动模型,把拥塞控制转化为一个消除阻尼的过程,揭示出了DTN数据传输的阻尼主要表现为缓冲区占用率和链路冲突。接收节点自适应调整自身优先级参数来表示拥塞水平,节点在重负载情况下,仅同意接收特定节点的数据中转请求,背压机制使得拥塞信息能够尽早反馈,各发送节点可以尽早选取备用的其他下一跳节点,从而可充分利用随机出现的通信机会并引导节点合理使用网络传输资源。(4)从通信业务调度角度出发,提出一个具有负载均衡能力的多副本传输机制ALAP-LB(Adaptive Load-Aware Routing-Load Balance)。ALAP-LB基本思想是利用网络局部连通性,依据节点的资源占用情况,对网络中流量进行多路径调度。协议关键环节包括负载感知和负载均衡两部分,执行过程大致可以分为消息选择、路由请求、多径生成、路径选择、路由调整等子操作。仿真结果表明,ALAP-LB在分组丢失率和平均端到端时延等方面具有良好的性能,能适应网络结构不断变化的动态环境。