以无线传感器网络及Ad Hoc网络为代表的新兴无线通信网络因其架设方便,通信灵活等特点被首先应用到传统蜂窝网络无法覆盖或难以适用的具有挑战性、应急性的特殊环境通信领域。特殊通信网络的研究区别于传统有线和民用无线网络,具有通信难度大,通信环境复杂,传统通信协议无法适用的特点,具有一定的战略性和前瞻性。延迟容忍网络正是在这种背景下应运而生。从最初的有线跨区域通信到卫星通信、星际网络及各种无线特殊环境通信,无线链路的时变性,资源的有限性都加强了对通信的挑战。而同时随着通信技术、嵌入式计算技术和传感器技术的飞速发展和日益成熟,具有感知能力、计算能力和通信能力的微型传感器开始在世界范围内出现,由这些微型传感器构成的无线传感器网络(Wireless Sensor Network,WSN)是计算机科学技术的一个新的研究领域。无线传感器节点这些“智能灰尘”,将通信网络的泛在性发挥到极致,能够被广泛应用在空间、陆地、地下、水下等各类特殊环境,提供无人职守的信息感知、收集、监测、处理等一系列信息服务。本文将延迟容忍网络应用到无线传感器网络中,形成延迟容忍传感器网络,并通过三个方面对延迟容忍传感器网络进行性能研究。首先本文研究了移动性对网络性能的影响和移动轨迹的设计原则。然后综合考虑无线资源的权衡关系和设计空间。对网络的性能进行综合评估,整体协调网络的权衡关系,并通过合理调整参数以达到整体性能的最优化。最后综述了现阶段支持移动性的传感器网络路由方法和延迟容忍网络中的主要路由方法。研究适合具有移动汇聚节点的延迟容忍传感器网络的路由策略,即在保证节能特性的同时尽量提高路由协议的容错性和时效性。本文主要取得如下研究成果:(1)通过理论推导和仿真验证,定量分析了移动汇聚节点对网络性能的提升。指出了移动节点轨迹设计的重要性,给出了圆形和矩形的轨迹设计方法并根据相应结论提出了轨迹设计的原则和考虑因素。(2)通过对延迟容忍传感器网络进行理论建模,研究各个性能指标之间的权衡关系和指标、参数空间。提出了碰面延迟和单跳内平均处理延迟的计算方法。(3)针对Sink做随机移动的情况,围绕随机移动模型展开了对网络性能的分析。通过对随机方向模型和随机路点模型的移动特性的研究,分别针对单跳和多跳两种通信方式提出了数据平均递交延迟、数据备份数、节点缓存和能量等多项性能指标的计算方法,指出了延迟和能量、备份数之间的权衡关系,评估了各主要通信参数的影响,并通过仿真验证了理论分析的正确性。(4)针对Sink移动轨迹固定的情况,提出了单跳情况下数据平均递交延迟和能量消耗的计算方法,并通过仿真进行了验证。同时对于多跳通信方式下网络的性能研究,通过考虑延迟容忍网络中的四种典型路由策略,提出了针对每种路由的延迟和能量计算方法,指出了延迟和能量的权衡关系,并通过仿真验证了理论分析的有效性,同时对多种参数的变化进行了性能评估。(5)研究现阶段支持移动性的传感器网络路由方法和延迟容忍网络中的主要路由方法。提出了一种适合具有移动汇聚节点的延迟容忍传感器网络路由策略。并将该路由算法与现有支持移动性的传感器网络路由方法进行了理论比较,并通过仿真与现有的延迟容忍网络路由协议进行了性能比较,验证了基于Tree的动态优化数据分发策略在数据递交延迟和应对恶劣链路环境上的性能优势。本文研究延迟容忍传感器网络在间歇性连接特性及节点移动性的环境下的网络性能,关注于如何有效利用有限的通信资源和知识信息,在设计空间、参数空间等诸多因素影响下,获得整体通信性能的平衡和提升。论文的研究工作有助于设计延迟容忍传感器网络协议及优化网络性能,具有一定的理论前瞻性和实际应用价值。