海战场信息网络作为信息化战场的中枢神经,为保障战场侦察、预警、导航、指挥各作战环节中可靠的信息交互、提升作战效率发挥了重要作用。同时,伴随着恶劣的气候和通信环境,电子战及电磁武器的压制,作战单元的移动部署,武器诸元间的互干扰等,海战场信息网络受电磁和环境的干扰越来越严重,造成海战场信息网络拓扑动态变化,链路间歇连通,网络传输可靠性无法保证,数据传输往往会出现大延迟甚至中断传输的情况,是一种典型的容迟容断网络(DTN)环境。然而海战场特殊的应用场景和需求决定了海战场通信系统必须在这种容迟容断网络环境中尽可能的提供最优的数据投递性能。为了保障海战场信息网络的信息交互能力,特别是在DTN环境下高效的信息交互能力,需要针对性的研究DTN网络环境下的数据分发技术,解决这种在端到端不可靠连接及中断、迟延等因素制约下的数据传输问题,保障信息的有效交互。本文针对海战场环境中由于应用节点分布区域大、移动范围广、通信环境恶劣而造成战场通信网络间歇连通、拓扑动态、带宽受限、延迟容忍等问题,研究海战场容迟容断网络节点移动模型、动态随机网络编码传输、节点拥塞控制、基于网络编码的数据分发等关键技术,建立基于网络编码的数据分发机制,提高海战场容迟容断网络环境下的数据传输效率和数据投递性能;解决传统通信和路由机制在海战场容迟容断网络环境下信道利用率不高、数据传输效率低等问题;为海战场容迟容断网络体系设计提供有力支撑。主要贡献和创新点包括:(1)提出了一种DTN网络环境下动态随机网络编码传输方法。根据节点的数据状态动态监测信道速率,构造带信道容量的网络流图,计算当前网络组播容量,并根据组播容量的变化动态扩展和裁剪随机网络编码方案,实现DTN网络环境下数据的动态网络编码传输,降低了数据的平均传递延迟,提高了数据投递率。(2)提出一种基于生灭模型的节点运动模式检测方法。构建以信道容量构成的三维时变连通矩阵,建立节点连通性生灭模型,分析节点连通边的生灭特征并以此判断节点的运动模式,并根据节点运动模式的连通特征优化DTN网络消息投递过程中的数据转发过程和拥塞控制策略。(3)提出了一种基于数据投递概率的拥塞控制策略。综合考虑节点移动模型、数据投递概率、数据拥塞程度等因素建立数据投递概率模型,从两方面进行拥塞控制,一方面基于数据投递概率动态调节数据包转发过程,避免节点因收取过多的数据包造成拥塞,另一方面,通过设计合理的丢弃策略,降低因拥塞造成数据包丢失产生的影响。(4)结合网络编码和数据发布/订阅机制提出了一种DTN网络环境下基于蚁群算法的数据编码分发机制。采用动态随机网络编码方法对主题数据进行订阅分发,充分利用网络容量进行数据多播,使得数据传输具有更好的安全性和传输效率;同时,针对编码包洪泛传输过程中信息冗余大,无效投递较多等问题,设计基于蚁群算法的编码包路由策略,引导编码包有方向性的向信宿聚集,降低编码包洪泛传播过程中的数据冗余,减少数据投递延迟。