用户对移动互联网的需求随着各种移动设备的流行而迅速增长,通过移动设备联网进行实时通信也成为了生活常态。人们逐渐不再满足于简单的端到端通信,而是期望可以通过移动无线网络进行媒体内容分享。这就使得为有线网络满足端到端通信需求而设计的IP网络结构,在履行这些网络新职能时,面临着新的发展瓶颈。IP网络中内容分享主要面临由于IP网络的中央集权控制而导致网络灵活性较差,和由于基于地址的通信模式所造成的大量冗余传输这两个主要问题。针对此问题,人们提出了通过使用基于内容的通信网络命名数据网络(Named Data Networking,简称NDN)架构来代替IP网络架构的方式来保障用户通信质量。由于在无线资源环境下,网络相较有线网络具有带宽较窄、链路连接不稳定等特点,所以传输协议包头较小并且容错性更好的NDN通信协议比传统IP协议更具有优势。同时,NDN协议本身具有的广播特性可以使得无线网络的广播特征被更有效地利用起来。目前,对于无线资源环境下的NDN研究处于起步阶段,通过对现有算法的分析和在NS-3仿真平台中的实现,发现其普遍在兴趣包洪泛、转发策略制定等方面仍存在较大缺陷。因此,本文提出了一种基于内容流行度和相似度的NDN转发算法NDN-PS来进一步改善无线环境下的NDN转发算法性能。NDN-PS首先在基于对抑制兴趣包洪泛的问题上,在现有算法基础上加上了节点邻居数目和传输内容流行度的影响,对发送数据包的优先次序进行了排序,同时结合无线网络中对邻居节点接收与发送信息的可监听性,较现有算法更有效地减少了网络中冗余数据包的发送。另一方面,NDN-PS利用了网络中存在的、大量没有得到充分利用的与请求内容相似的数据内容。算法规定在一定条件下,与请求数据包内容相似的数据包也可以作为目标数据包返回给请求用户。用户可以根据对收到内容的满意程度对数据内容相似程度作出反馈,并帮助修正内容之间的相似度数值。虽然返回相似内容可能会造成用户对请求的重传,但是在经过其与现有无线NDN算法的仿真比较后,发现在延时、冗余数据传输率等方面,改进的算法NDN-PS都在现有算法基础上有了一定的改善。为了进一步验证无线NDN系统性能,本文开发了基于上述算法的原型验证系统。该系统利用智能手机作为NDN协议栈处理平台,利用多个自组织节点实现无线数据传输功能。本文在基于Android系统的智能手机上实现了智能骑行平台SmartPro的原型系统开发。对多跳原型验证系统进行实际测试表明,本文提出的基于内容相似度和流行度的数据包转发算法能够显著减少转发数据包的数量,从而降低对无线信道传输的速率要求。综上所述,本文所提出的无线NDN转发优化策略,能够有效提供无线网络资源利用效率,具有一定的学术价值和较高的实用价值。