[发明专利]一种基于FPGA的TCP协议高效数据确认的通信传输方法

权利要求书

1.一种基于FPGA的TCP协议高效数据确认的通信传输方法，其特征在于，包括以下步骤：

本地TCP协议栈接收到对端发送的TCP数据帧；

计算TCP数据确认帧发送时间的最佳延时触发阈值和最佳接收缓冲区数据读取量触发阈值；具体包括以下步骤：

a)根据接收的TCP数据帧的传输层协议中的时间戳选项字段，计算出当前传输连接的链路往返时间RTT，如果没有所述时间戳选项字段，根据网络缺省状况，将当前传输连接的链路往返时间设置为特定值；对当前协议栈的接收缓冲区的数据读取进行计数监控，获取接收缓冲区的数据读取平均速率；

b)根据得到的所述链路往返时间RTT以及当前网络传输的理论带宽Rb和帧间距IFG、当前TCP协议栈上次通告的窗口大小Wnd和当前网络中最大帧长MSS，由下述公式

计算出最佳延时触发阈值，其中“[x]”代表取整函数；

c)根据获取的所述缓冲区的数据读取平均速率v和步骤b)中的最佳延时触发阈值T，由下述公式

B＝v×T

计算出最佳接收缓冲区数据读取量触发阈值；

对所述TCP数据确认帧进行发送判决；采用以下三种途径对TCP数据确认帧进行发送判决：

一、根据当前数据帧的并发链接号生成参量的哈希值查询并发连接管理表，如果产生并发号冲突，则立即产生数据确认帧并发送；

二、记录接收的一系列数据帧的首帧接收时间，对其采用定时器计时，当计时值超过计算所得最佳延时触发阈值后，产生数据确认帧并发送；

三、对数据接收缓冲区进行数据读取量监测，每当接收缓冲区的数据被取走计算所得最佳接收缓冲区数据读取量触发阈值后，产生数据确认帧并发送。

2.如权利要求1所述的一种基于FPGA的TCP协议高效数据确认的通信传输方法，其特征在于，所述的TCP协议栈接收到对端发送的TCP数据帧时，所述的TCP协议栈根据内部计时器，记录所接收TCP数据帧的接收时间，并存入计时器寄存器，其后由计时判别模块对上述存入计时器寄存器的接收时间与计算所得最佳延时触发阈值之和与当前时间进行判决，如果当前时间大于上述存入计时器寄存器的接收时间与计算所得最佳延时触发阈值之和，则产生数据确认帧并发送。

3.如权利要求2所述的一种基于FPGA的TCP协议高效数据确认的通信传输方法，其特征在于，所述的TCP协议栈在将所述接收的TCP数据帧接收时间存入所述计时器寄存器后，在下一次产生数据确认帧之前，不对存入的所述接收数据帧的接收时间进行更改；在下一次产生数据确认帧之后，存入所述TCP协议栈接收到对端发送的数据帧的接收时间。

4.如权利要求1所述的一种基于FPGA的TCP协议高效数据确认的通信传输方法，其特征在于，所述的TCP协议栈由时钟触发，比较当前接数据收缓冲区读取量与计算所得最佳接收缓冲区数据读取量触发阈值，如果当前接数据收缓冲区读取量超过计算所得最佳接收缓冲区数据读取量触发阈值，或者接收缓冲区数据被读空的时刻，则产生数据确认帧并发送。

5.如权利要求1-2任一所述的一种基于FPGA的TCP协议高效数据确认的通信传输方法，其特征在于，对TCP数据确认帧进行发送判决的优先级为：并发连接序号冲突触发为最高优先级，最佳延时阈值触发次之，最佳接收缓冲区数据读取量阈值触发优先级最低，针对同一序列数据的确认，较高优先级判决触发之后所有判决复位。