[實用新型]傳輸速率可按需調(diào)節(jié)的遠距離有線數(shù)據(jù)傳輸裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201320535164.5
• 申請日: 2013-08-29
• 公開（公告）號: CN203618004U
• 公開（公告）日: 2014-05-28
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 段發(fā)階;蔣佳佳;華香凝;李彥超;陳勁;李宸陽;李驥;段曉杰
• 申請（專利權(quán)）人: 天津大學(xué)
• 主分類號: H04L1/00
• 分類號: H04L1/00;H04B3/04
• 代理公司: 天津市北洋有限責(zé)任專利代理事務(wù)所 12201
• 代理人: 劉國威

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型屬于地球物理勘探領(lǐng)域，具體講，涉及傳輸速率可按需調(diào)節(jié)的遠距離有線數(shù)據(jù)傳輸裝置。

技術(shù)背景

陣列探測系統(tǒng)在聲吶、地震勘探、工程勘探等中有著廣泛的應(yīng)用；陣列探測系統(tǒng)中的采集節(jié)點呈鏈式結(jié)構(gòu)分布在線狀拖纜中。采集節(jié)點一方面負責(zé)將模擬的探測信號轉(zhuǎn)換成探測數(shù)據(jù)，另一方面負責(zé)將探測數(shù)據(jù)以接力的方式傳輸?shù)缴弦患壊杉?jié)點。

一方面，陣列探測系統(tǒng)中采集節(jié)點的數(shù)量與陣列探測系統(tǒng)工作的可靠性有著密切的聯(lián)系；假設(shè)采集節(jié)點之間數(shù)據(jù)的傳輸誤碼率不變且陣列探測系統(tǒng)信號探測段的長度不變，則采集節(jié)點的數(shù)量越少，陣列探測系統(tǒng)工作的可靠性就越高，然而這樣產(chǎn)生的結(jié)果是采集節(jié)點之間的傳輸距離變遠了。為了減少陣列探測系統(tǒng)中采集節(jié)點的數(shù)量以提高系統(tǒng)工作的可靠性，就必須研究采集節(jié)點之間的遠距離有線傳輸方法，以保證在遠距離有線傳輸條件下采集節(jié)點之間的數(shù)據(jù)傳輸誤碼率依然能滿足系統(tǒng)設(shè)計要求。

另一方面，現(xiàn)有的主流陣列探測系統(tǒng)一般基于級聯(lián)的方式進行探測數(shù)據(jù)的傳輸，這種級聯(lián)傳輸方式的特點是：采集節(jié)點的數(shù)量與采集節(jié)點之間的數(shù)據(jù)傳輸速率呈正比例關(guān)系。在一般的小型工程勘探系統(tǒng)中，采集節(jié)點的數(shù)量較少，因此，采集節(jié)點之間的數(shù)據(jù)傳輸速率只需較低速率就能滿足要求；而在大型的地震勘探系統(tǒng)或聲吶探測系統(tǒng)中，采集節(jié)點的數(shù)量巨大，因此，采集節(jié)點之間要求較高或很高的數(shù)據(jù)傳輸速率。現(xiàn)有的主流陣列探測系統(tǒng)中采集節(jié)點之間的傳輸速率是固定不可調(diào)節(jié)的，且其硬件接口也不支持傳輸速率可調(diào)節(jié)的功能，也就是說其硬件接口對傳輸速率不具有通用性。

再一方面，現(xiàn)有的有線傳輸技術(shù)中主要有以下幾種：(1)基于RS485接口的有線傳輸技術(shù)：此技術(shù)采用異步傳輸?shù)姆绞剑畲髠鬏斔俾手荒苓_到10Mbps，且傳輸速率與傳輸距離呈反比例關(guān)系；由于采用異步傳輸方式，所以傳輸效率較低；此外，傳輸速率受傳輸距離的制約較大。(2)基于以太網(wǎng)物理層接口的同步傳輸技術(shù)：現(xiàn)有以太網(wǎng)物理層接口芯片主要支持兩種固定的傳輸速率，即10Mbps和100Mbps。在10Mbps的傳輸速率時，采用曼徹斯特編碼方式；在100Mbps的傳輸速率時，采用NRZ到NRZI再到MLT-3的編碼方式。如果將以太網(wǎng)物理層接口芯片直接運用于陣列探測系統(tǒng)節(jié)點之間的數(shù)據(jù)傳輸中，則會存在以下缺點：(1)以太網(wǎng)接口芯片的傳輸速率只有10Mbps和100Mbps兩種速率可選擇，而且在10Mbps的傳輸速率下，以太網(wǎng)接口芯片固定為曼徹斯特編碼方式，此編碼方式的編碼效率只有50%，從而大大降低了數(shù)據(jù)的傳輸效率和傳輸距離；(2)一般的小型工程勘探系統(tǒng)中，采集節(jié)點之間的傳輸速率可能比10Mbps要低，例如HTI公司的SeaMUX?Digital?Array系統(tǒng)中采集節(jié)點之間的傳輸速率只有4.096Mbps，如果采用以太網(wǎng)接口芯片的10Mbps速率去傳輸?shù)陀?0Mbps速率要求的數(shù)據(jù)的話，勢必會限制數(shù)據(jù)的傳輸距離，因為傳輸距離與傳輸速率是呈反比的；(3)一般的大型地震勘探系統(tǒng)或聲吶探測系統(tǒng)中，采集節(jié)點之間的傳輸速率可能只需要幾十兆bps就能滿足要求，如果采用以太網(wǎng)接口芯片的100Mbps速率去傳輸?shù)陀?00Mbps速率要求的數(shù)據(jù)的話，勢必會限制數(shù)據(jù)的傳輸距離，因為傳輸距離與傳輸速率是呈反比的；(4)一般的超大型地震勘探系統(tǒng)或聲吶探測系統(tǒng)中，采集節(jié)點之間的傳輸速率可能超過100Mbps，如果采用以太網(wǎng)接口芯片的100Mbps速率去傳輸?shù)脑挘谒俾噬暇筒荒軡M足要求；(5)基于以太網(wǎng)接口芯片的傳輸距離最大為100米，當(dāng)采集節(jié)點間的傳輸距離超過100米時，以太網(wǎng)接口芯片也將不能被使用。

最后一方面，市場上主流的地震勘探和工程勘探系統(tǒng)，即HTI公司的SeaMUX?Digital?Array系統(tǒng)的采集節(jié)點之間采用同步傳輸?shù)姆绞竭M行數(shù)據(jù)傳輸，且采用編碼效率只有50%的曼徹斯特編碼方式；由于編碼效率低，所以為了增加傳輸距離，它只能進一步的降低傳輸速率以保證傳輸誤碼率的要求，同時，為了滿足總的傳輸速率的要求，它必須采用多根并行通路來進行數(shù)據(jù)傳輸，這樣不僅增加了系統(tǒng)的硬件成本，還降低了系統(tǒng)的可靠性。

發(fā)明內(nèi)容

為克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，本實用新型旨在：

(1)提供一種采集節(jié)點之間的傳輸速率能根據(jù)實際應(yīng)用要求進行最優(yōu)調(diào)節(jié)的一種通用的傳輸方法，且采用此傳輸方法后，采集節(jié)點之間的數(shù)據(jù)傳輸與接收接口具有通用性，即在要求不同傳輸速率的不同陣列探測系統(tǒng)中，不用再改變采集節(jié)點之間的數(shù)據(jù)傳輸與接收接口，而只需要根據(jù)數(shù)據(jù)傳輸要求進行速率調(diào)節(jié)即可，即傳輸速率可按需調(diào)節(jié)的遠距離有線數(shù)據(jù)傳輸裝置。