中文引用格式: 闫丹婷,焦新泉. 基于DDPG算法的数据传输研究[J]. 电子技术应用,2025,51(1):69-74.
英文引用格式: Yan Danting,Jiao Xinquan. Research on data transmission based on DDPG algorithm[J]. Application of Electronic Technique,2025,51(1):69-74.
引言
目前,物联网环境下采集与传输的数据种类越来越多,传输所需容量也越来越大,要求数据传输系统具有高速率的同时也要保持高可靠性。
传统的数据通信技术通常采用串行通信总线接口、控制器局域网总线接口通信等[1],但这些传统通信方式传输速率低、传输距离短、可靠性差。以太网作为当前局域网领域内广泛采用的通信协议标准,其网络架构灵活多变且兼容性好[2],千兆以太网技术传输速率理论上可达1 000 Mb/s,符合系统所需高速率、高可靠性的要求[3]。
千兆以太网作为当前主流的网络技术之一,其数据传输速度虽已大幅提升,但仍需不断优化。国外对千兆以太网传输技术进行研究的团队有高通、博通、英特尔等公司,且仍在开发相关网络产品,如美国NETGEAR公司的Orbi RBK76X AX5400三频路由器上具有7个千兆网口,支持直连路由器;美国Lucent公司的Cajun P550R路由交换机使用千兆以太网,作为校园网主干设备提供高速的数据交换能力。国内也有高校及公司进行相关研究,如江苏自动化研究所基于FPGA设计了舰用指控系统多通道、实时的千兆以太网高速传输系统。与传统通信技术相比较,千兆以太网不仅大幅度提升了数据传输的速率,使传输距离更远,传输方式简单且应用范围广泛[4]。而且,千兆以太网的应用已经不仅仅局限于局域网,它也可以用于板对板的应用[5]。但是由于成本高、技术不够成熟,国内工业上数据传输大多情况下仍是使用百兆以太网,因此,千兆以太网数据传输系统仍需深入研究。
传统的UDP协议可靠性差,因为其中并不包含数据重传机制,因此系统加入高速重传机制来提高系统可靠性,同时为进一步降低网络时延、提高系统传输速度,采用了改进的DDPG算法进行拥塞控制。
本文依据FPGA这一高性能硬件平台,通过千兆以太网完成通信,采用UDP协议及改进的DDPG算法,深度融合FPGA的技术优势,实现对海量数据的高速、高可靠性传输,传输成本低、价值高。
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作者信息:
闫丹婷,焦新泉
(中北大学 仪器与电子学院 仪器科学与动态测试教育部重点实验室,山西 太原 030051)