2025.10.28
以“在 MANET 场景下高效采集命名数据网络（NDN）中的数据”为核心任务：目标是在高度动态、无基础设施的移动自组网中，实现稳定可靠的数据获取。为解决传统 NDN 在 MANET 中 FIB 频繁失效、反向路径极不稳定等问题，论文提出 EFDA 方案，通过构建骨干覆盖网络与无 FIB 的定向转发机制，在不依赖全网 FIB 维护的前提下，提高数据采集成功率并降低成本、时延与能耗。
NDN 与 MANET 在“位置无关、缓存友好、多播高效”等方面理论上高度契合，但直接将经典 NDN 架构部署到 MANET 时，会面临两大核心矛盾：一是转发信息表（FIB）在快速变化拓扑下极不稳定，频繁更新导致广播风暴与表项陈旧；二是依赖 PIT 构建的反向数据路径由大量移动节点组成，极易因节点移动而断裂，造成数据获取失败。为此，工作试图摒弃对“全网高频 FIB 更新”的依赖，转而通过少量骨干节点构成的覆盖网络，将复杂的全网路由问题化简为骨干间的定向单播与链路稳定性驱动的机会式转发问题。
方法上提出 EFDA（Efficient Forwarding and Data Acquisition）框架，主要包括三类设计要点： （1）分层骨干覆盖网络：通过节点间 Name Set 交换与比较，动态选举出一小部分“骨干节点”，构成相对稳定、稀疏的骨干覆盖层；普通节点作为主机挂载到附近骨干上，只负责本地请求与提供。 （2）无 FIB 定向转发与报文体系：定义 HInt（近场兴趣）、BInt（骨干兴趣）与 HO（路径修复）三类兴趣报文；当数据近在咫尺时采用 HInt 近场获取，数据远端或位置不明时通过骨干网络以 BInt 定向单播探索，并在数据返回路径破裂时使用 HO 报文进行路径重建。 （3）链路稳定性与地理信息驱动的下一跳选择：在骨干之间转发 BInt/HO 时，不依赖传统 FIB，而是综合数据名称中嵌入的地理坐标与链路持续时间（Link Duration）等实时信息，贪心选择更靠近目标且链路更稳定的邻居，实现在高度动态环境下的鲁棒定向转发。
在实现层面，EFDA 首先通过周期性交换 Name Set 并基于“名称集合支配”规则选举骨干节点，形成骨干覆盖网络；随后，在请求阶段根据“是否在数据区域/是否为骨干”三种情形选择 HInt 或 BInt 发送路径，并在中间节点处利用 PIT 进行请求聚合，避免冗余转发。下一跳选择中，节点结合自身与邻居的位置信息、速度与移动方向计算链路持续时间，并在候选邻居中选取 L_ij 最大者作为下一跳。数据返回阶段，Data 报文沿 PIT 反向路径逐跳返回，骨干节点在转发同时缓存数据并成为新的提供者。移动性支持方面，当消费者或中间节点检测到与上游的链路中断时，会通过 HO 报文重走“骨干定向转发”流程，直至命中原始返回路径上的某个节点，从而构建新的数据分支路径。
实验基于 NS-3 仿真平台，在 1km×1km 区域、200 个移动节点、随机路径点移动模型与 IEEE 802.11 无线链路环境下，将 EFDA 与现有 NDN-MANET 方案 LOMCF 进行系统对比。结果表明：随着消费者数量和数据源数量增加，EFDA 在数据获取成本与时延上均显著低于 LOMCF，并能更好利用请求聚合与缓存带来的多播收益；在能量消耗方面，EFDA 始终保持较低水平；在不同移动速度下，EFDA 的数据获取成功率显著高于 LOMCF，尤其在高移动性场景中具有更强的鲁棒性。总体来看，EFDA 通过骨干选举、无 FIB 定向单播、链路稳定性驱动的下一跳选择以及 HO 路径修复机制，成功在高度动态的 MANET 环境中实现了高效、稳健的 NDN 数据采集。
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