[发明专利]用于通过传输协议在测井数据链路上传输数据的方法

说明书

技术领域

本发明涉及测井数据传输领域，特别涉及一种用于通过传输协议在测井数据链路上传输数据的方法。

背景技术

测井网络主要由井下仪器总线链路，遥传链路、地面链路网络三部分组成，完成地面采集控制命令下传给井下仪器，并将井下仪器采集的数据上传至地面控制中心。传输的数据主要包括下行的数据命令和井下传感器采集的数据。通常下行命令的数据量较低，更多的是上行传感器数据。地面链路网络通常采用高速以太网，井下仪器总线通常采用现场控制总线。遥传链路由长距离测井电缆和两端的终端设备构。受电缆长度、材质结构、工作环境等因素限制，电缆上的通信信号的有效频带通常在200KHz以内，远比常见的电话线、双绞线、同轴电缆的传输带宽还要窄。为了提高频谱利用率，目前一种有效的方法是采用COFDM方法对通带内的信号进行调制解调，并采用FEC纠错编码的技术。但是，遥传链路的上下行速率仍然较低，而且非对称比较大。遥传电缆受干扰影响大，链路存在随机丢包和突发丢包，链路的往返时延长。

为了使地面网络设备和各个测井仪器之间容易互联互通，现有的测井网络的遥传链路层协议有采用CAN、PPP或者定制的私有协议。CAN协议封装效率非常低。PPP协议不支持可靠传输，其可靠性只能由上层协议完成。传统的停止等待协议、回退N步协议、普通ARQ协议的传输效率低，不适用于遥传链路。链路层之上采用TCP/IP的网络协议或者私有协议。TCP协议的端到端重传整个报文段将浪费网络带宽资源，同时ACK会造成窄带链路的挤压，增大数据传输延迟。因此，这些方法的不足是之处是协议层次多、各个协议功能单一，总的协议栈较复杂，额外占用的带宽资源和存储资源开销较大。总体效率和吞吐量较低，不适合多样化测井仪器的集成。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中所存在的上述不足，提供一种数据传输效率和吞吐量较高的用于通过传输协议在测井数据链路上传输数据的方法。

为了实现上述发明目的，本发明采用的技术方案是：一种用于通过传输协议在测井数据链路上传输数据的方法，所述传输协议包括应用层、位于所述应用层之下的链路层以及位于所述链路层之下的物理层；该方法包括如下步骤：

所述链路层接收应用层转发来的应用层报文段，将所述应用层报文段分成若干小段，再将所述若干小段分别封装到至少一个链路层数据帧的有效载荷内,之后将所述链路层数据帧转发到所述物理层由其完成数据传输。

优选的，所述应用层将接收的数据加上首部封装成所述应用层报文段，所述应用层报文段包括首部HeaderS和装载所述数据的有效载荷PayloadS，其中所述首部HeaderS包括如下字段：

Flag：标识字段，用于标示一个报文段起始同步开始；

Lens：长度字段，用于指示应用层报文段中报文载荷的长度；

Tools ID：测井仪器编号字段，用于标识仪器的编号指明数据来源于该编号的仪器；

Seq：报文段序号，用于表示数据帧所在的报文段序号；

Checksum：校验和，用于计算报文段的校验和。

优选的，所述链路层数据帧包括如下字段：

HeaderF：链路层数据帧首部；

PayloadF：有效载荷，链路层数据帧的有效载荷帧最大长度记为MTU;

FCS：帧校验和，采用物理层FEC码对帧数据进行校验。

优选的，所述链路层数据帧首部HeaderF包括如下字段：

Type:帧类型字段，占用2个比特，用于标识帧的类型，分为数据帧、单一确认帧、捎带确认帧、信令帧四种类型；

Seq，报文段序号， 用于表示数据帧所在的报文段序号；

Lenf，载荷长度，表示当前帧内有效载荷的长度；

Id，帧号，表示当前帧在报文段中的分组序号；

Frag 尾帧标记，当取0时表示不是当前报文段的最后一帧；当取1时，当前帧是尾帧，即当前报文段的最后一帧；

AckBitArray，负确认NACK的各个确认比特位，共占用N个比特，顺次对应帧号，当其中一比特为0，表示对应数据帧没有被接收端收到，当该比特为1，表示接收端已经收到对应的数据帧。

优选的，所述链路层直接获取所述应用层和/或所述物理层的参数数据。

进一步的，所述参数数据至少包括应用层报文段的序号、物理层的上行速率、下行速率、上行丢包率、下行丢包率、信噪比其中之一。