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：馬毅超申請學(xué)位級別：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)過測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。使用硬件實現(xiàn)部分協(xié)議棧功能減輕CPU負擔使用硬件實現(xiàn)部分協(xié)議棧功能減輕CPU負擔。在FPGA中完成可靠性檢測，數(shù)據(jù)重傳等模塊，

2、降低CPU在傳輸協(xié)議上的負擔。FPGA配合CPU實現(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，不僅傳輸效率相比純軟件實現(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，通過仿真?zhèn)鬏斔俣瓤梢赃_到滿負荷千兆以太網(wǎng)傳輸速度的95%以。本文分為以下幾個部分。第一章作為緒論介紹了地震儀器的發(fā)展過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提出了在地震儀器發(fā)展過程中千兆以太網(wǎng)在交叉站一級數(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?，并分析了TCPIP和可靠UDP協(xié)議中使用的可靠傳輸?shù)牟呗浴２⑶覍ΜF(xiàn)有地震儀器中使用的可靠傳輸方式進行分析。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來設(shè)計一種新的協(xié)議。第四章結(jié)合跨層設(shè)計思想設(shè)計了新的協(xié)議模型，并且結(jié)合協(xié)議模型實現(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，這個策略和變形的令牌環(huán)結(jié)構(gòu)相結(jié)合實現(xiàn)了高效率的可靠性傳輸。第五章針對純軟件協(xié)議棧存在CPU占用過高，不能很好的進行并行數(shù)據(jù)處理的問題，提出了使用FPGA硬件輔助實現(xiàn)可靠性傳輸。并且設(shè)計了FPGA上的可靠性傳輸?shù)哪K，并加以仿真，驗證了思路的可行性。第六章是全文的總結(jié)和展望，對全文觀點進行總結(jié)，并指明了本問的創(chuàng)新之處以及需要注意的問題，并且