随着网络技术的迅猛发展，人们对网络应用的要求也越来越细化，从传统网络中不断分离出新的网络类型来。其中有一类被称为挑战性网络，例如外层空间通信网络、稀疏Ad Hoc网络、移动传感器网络等，其特点是不满足端到端路径存在和低延时等传统Internet中的基本假设，因此已有的路由协议不适用于此类环境。在这种情况下，人们提出了延时可容忍网络(Delay-1blerant Network，DTN)的概念，为此类网络环境研究适用的体系结构，包括了路由、安全、系统扩展等各方面的考虑，其中又以路由问题最为关键。 长延时、网络分割和节点能力低下是DTN路由问题中最大的困扰，也是与传统网络路由问题的区别所在。研究者在这方面做了大量的工作，提出了很多种路由算法，大体上可以分为基于多报文和基于单报文两种类型。前者会向网络发送多个报文副本，以应对可能发生的报文丢失，但也会因此引入数据冗余问题，并且难以解决。后者在网络中只使用一份报文进行传输，从根本上避免了这个问题，近年来受到越来越多的关注，发展前景看好。基于以上考虑，本文将焦点集中在单报文路由中最具实用性和研究价值的一类使用统计信息的路由算法上，将如何提高路由性能作为研究重点，创新性地做了以下研究： 本文第三章对此种类型已有算法做了深入分析，发现没有考虑拓扑图上代价值的突然归零是MED(Minimum Expected Delay)算法的最大问题，而其改进算法MED-PC(MED PerContact)及变种MEED(Minimal Estimated Expected Delay)算法又存在计算量大等严重缺陷。在此基础上本文依照新的改进思路提出AMED(Advanced Minimum Expected Delay)算法，可以在完全避免后两者缺陷的基础上大幅提升MED算法性能。随后的仿真实验对此进行了验证。 本文第四章将AMED算法推广到节点行为相关性很强和很弱的两种特殊场景。利用前者有大量本地连接(指拓扑结构中临时出现的局部连通图)存在的特点扩展AMED算法中下一跳转发节点的选择范围，并以此提出AMED-LC(AMED with Local Connection)算法。利用后者中节点相遇近似满足独立泊松过程(或者间歇性泊松过程)的特点，提出将延时期望的概念从考虑单条路径时的延时期望转变为考虑所有可能路径后的延时期望，然后对此概念下的节点延时期望进行了理论推导，并以此为基础结合AMED算法提出迭代形式的AMED-IP(AMED with Independent Poisson Drocess)算法。仿真实验验证了AMED-Lc和AMED-IP算法在其相应场景下的有效性，还定性地表明AMED-IP算法在偏离目标场景的一定范围内都能对AMED算法有性能提升。