基于FPGA的UDP點對點傳輸協(xié)議實現(xiàn)

付高原，郭 臣，潘進勇，施 雪

（河海大學 計算機與信息學院，江蘇 南京211100）

基于FPGA的UDP點對點傳輸協(xié)議實現(xiàn)

付高原，郭 臣，潘進勇，施 雪

（河海大學 計算機與信息學院，江蘇 南京211100）

基于提升數(shù)據(jù)傳輸速率，提高數(shù)據(jù)傳輸實時性的目的，提出了一種基于UDP協(xié)議的點到點數(shù)據(jù)傳輸方案，并采用現(xiàn)場可編程邏輯門整列（FPGA）和以太網(wǎng)PHY芯片RTL8211EG實現(xiàn)點到點的UDP高速數(shù)據(jù)傳輸。通過對比傳統(tǒng)TCP/IP協(xié)議的工作原理，并結合相應的理論分析，得出該系統(tǒng)在數(shù)據(jù)傳輸速率上具有一定的優(yōu)勢，且系統(tǒng)復雜度低，便于實現(xiàn)的結論。

UDP；FPGA；點到點；高速數(shù)據(jù)傳輸

隨著高清視頻影像，及視頻監(jiān)控等領域的需求越來越大，涉及高清視頻，音頻等大數(shù)據(jù)量數(shù)據(jù)傳輸?shù)膽庙椖吭絹碓蕉啵谶@一類對實時性及傳輸速率有一定要求的項目當中，網(wǎng)絡終端對于數(shù)據(jù)傳輸?shù)奶幚砟芰Τ闪酥萍s此類項目發(fā)展的重要因素，對比發(fā)現(xiàn)，UDP協(xié)議相較于TCP協(xié)議而言，在可靠性上雖有欠缺，但在傳輸速率上占有一定優(yōu)勢，更加適合高速率數(shù)據(jù)傳輸?shù)膱鼍癧1-2]。而基于FPGA的應用相較于傳統(tǒng)的軟件實現(xiàn)而言可以節(jié)省CPU資源，并且可使系統(tǒng)集成度得到一定的提升。

1 UDP協(xié)議及基于FPGA實現(xiàn)的優(yōu)點

TCP協(xié)議與UDP協(xié)議同屬于TCP/IP結構體系的傳輸層協(xié)議，但相比于UDP協(xié)議，TCP協(xié)議不適合高速遠距離網(wǎng)絡[3]。研究人員在TCP協(xié)議的基礎上提出了許多改進方案，用以提高其傳輸性能，但受限于TCP協(xié)議本身復雜的擁塞控制機制和流量控制機制，TCP協(xié)議的改進型在高速遠距離網(wǎng)絡中的傳輸性能并不理想[4]。……