25542.大規(guī)模陸上地震儀器中高速可靠數(shù)據(jù)傳輸方法的研究

1、中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)博士學(xué)位論文大規(guī)模陸上地震儀器中高速可靠數(shù)據(jù)傳輸方法的研究姓名：馬毅超申請(qǐng)學(xué)位級(jí)別：博士專業(yè)：物理電子學(xué)指導(dǎo)教師：王硯方；武杰副20110430摘要IIprotocol）可以在滿足可靠性情況下提高數(shù)據(jù)傳輸速度。經(jīng)過(guò)測(cè)試在相同硬件配置下可靠數(shù)據(jù)傳速率從TCPIP的220Mbps提高到920Mbps。使用硬件實(shí)現(xiàn)部分協(xié)議棧功能減輕CPU負(fù)擔(dān)使用硬件實(shí)現(xiàn)部分協(xié)議棧功能減輕CPU負(fù)擔(dān)。在FPGA中完成可靠性檢測(cè)，數(shù)據(jù)重傳等模塊，

2、降低CPU在傳輸協(xié)議上的負(fù)擔(dān)。FPGA配合CPU實(shí)現(xiàn)地震數(shù)據(jù)的可靠性傳輸，充分利用了FPGA處理在并行事件處理上的優(yōu)勢(shì)，不僅傳輸效率相比純軟件實(shí)現(xiàn)有了提高，而且降低了CPU數(shù)據(jù)傳輸方面的消耗。在硬件加速的條件下，通過(guò)仿真?zhèn)鬏斔俣瓤梢赃_(dá)到滿負(fù)荷千兆以太網(wǎng)傳輸速度的95%以。本文分為以下幾個(gè)部分。第一章作為緒論介紹了地震儀器的發(fā)展過(guò)程以及地震儀器的發(fā)展現(xiàn)狀。以及論文研究的意義。第二章討論了地震儀器的發(fā)展方向大道數(shù)，小道間距。并且介紹了現(xiàn)有地

3、震儀器中適用的數(shù)據(jù)傳輸方式。并且結(jié)合地震儀器數(shù)據(jù)傳輸?shù)奶攸c(diǎn)提出了在地震儀器發(fā)展過(guò)程中千兆以太網(wǎng)在交叉站一級(jí)數(shù)據(jù)傳輸?shù)膽?yīng)用的現(xiàn)狀和前景。第三章分析了幾種可靠傳輸?shù)牟呗缘男剩⒎治隽薚CPIP和可靠UDP協(xié)議中使用的可靠傳輸?shù)牟呗?。并且?duì)現(xiàn)有地震儀器中使用的可靠傳輸方式進(jìn)行分析。提出了在新的地震儀器中原有的協(xié)議已經(jīng)不再適合，需要結(jié)合地震儀器數(shù)據(jù)傳輸?shù)奶攸c(diǎn)來(lái)設(shè)計(jì)一種新的協(xié)議。第四章結(jié)合跨層設(shè)計(jì)思想設(shè)計(jì)了新的協(xié)議模型，并且結(jié)合協(xié)議模型實(shí)現(xiàn)了新

4、的協(xié)議。新的協(xié)議具有可靠傳輸，流量控制，簡(jiǎn)單的路由功能。新的協(xié)議可靠傳輸采用分組等待選擇重發(fā)的策略，這個(gè)策略和變形的令牌環(huán)結(jié)構(gòu)相結(jié)合實(shí)現(xiàn)了高效率的可靠性傳輸。第五章針對(duì)純軟件協(xié)議棧存在CPU占用過(guò)高，不能很好的進(jìn)行并行數(shù)據(jù)處理的問(wèn)題，提出了使用FPGA硬件輔助實(shí)現(xiàn)可靠性傳輸。并且設(shè)計(jì)了FPGA上的可靠性傳輸?shù)哪K，并加以仿真，驗(yàn)證了思路的可行性。第六章是全文的總結(jié)和展望，對(duì)全文觀點(diǎn)進(jìn)行總結(jié)，并指明了本問(wèn)的創(chuàng)新之處以及需要注意的問(wèn)題，并且