Выборочный повторный ARQ

ARQ с выборочным повтором или ARQ с избирательным отклонением — это конкретный экземпляр протокола автоматического запроса повторения (ARQ), используемый для управления порядковыми номерами и повторными передачами в надежной связи .

Краткое содержание

Выборочное повторение является частью автоматического запроса повторения (ARQ). При выборочном повторении отправитель отправляет количество кадров, указанное размером окна, даже без необходимости ждать отдельного подтверждения от получателя, как в Go-Back-N ARQ . Приемник может выборочно отклонить один кадр, который может быть повторно передан отдельно; это контрастирует с другими формами ARQ, которые должны отправлять каждый кадр с этой точки снова. Получатель принимает кадры, не соответствующие порядку, и помещает их в буфер. Отправитель индивидуально повторно передает кадры, время ожидания которых истекло.

Концепция

Его можно использовать в качестве протокола для доставки и подтверждения блоков сообщения или в качестве протокола для доставки разделенных подблоков сообщения.

При использовании в качестве протокола доставки сообщений процесс отправки продолжает отправлять количество кадров, указанное размером окна, даже после потери кадра. В отличие от Go-Back-N ARQ , процесс приема продолжит принимать и подтверждать кадры, отправленные после первоначальной ошибки; это общий случай протокола скользящего окна с размерами окон передачи и приема больше 1.

Процесс-получатель отслеживает порядковый номер самого раннего кадра, который он не получил, и отправляет этот номер с каждым отправленным подтверждением (ACK). Если кадр от отправителя не доходит до получателя, отправитель продолжает отправлять последующие кадры до тех пор, пока не опустошит свое окно . Получатель продолжает заполнять свое окно приема последующими кадрами, каждый раз отвечая подтверждением, содержащим порядковый номер самого раннего отсутствующего кадра . Как только отправитель отправил все кадры в своем окне , он повторно отправляет номер кадра, указанный в ACK, а затем продолжает с того места, где остановился.

Размер окон отправки и получения должен быть равным и составлять половину максимального порядкового номера (при условии, что порядковые номера пронумерованы от 0 до n -1), чтобы избежать недопонимания во всех случаях отбрасывания пакетов. Чтобы понять это, рассмотрим случай, когда все ACK уничтожены. Если окно приема превышает половину максимального порядкового номера, некоторые, а возможно, даже все пакеты, присутствующие после таймаутов, являются дубликатами, которые не распознаются как таковые. Отправитель перемещает свое окно для каждого подтвержденного пакета. ^[1]

При использовании в качестве протокола доставки разделенных сообщений он работает несколько иначе. В прерывистых каналах, где сообщения могут иметь переменную длину, стандартные протоколы ARQ или гибридного ARQ могут обрабатывать сообщение как единое целое. В качестве альтернативы может использоваться выборочная повторная передача в сочетании с базовым механизмом ARQ, при котором сообщение сначала подразделяется на подблоки (обычно фиксированной длины) в процессе, называемом сегментацией пакета . Таким образом, исходное сообщение переменной длины представляется как конкатенация переменного числа субблоков. В то время как в стандартном ARQ сообщение в целом либо подтверждается (ACKed), либо отрицательно подтверждается (NAKed), в ARQ с выборочной передачей ответ ACK дополнительно будет содержать битовый флаг, указывающий идентичность каждого успешно полученного субблока. В ARQ с выборочной повторной передачей разделенных на части сообщений каждая повторная передача уменьшается по длине, и ей необходимо содержать только те подблоки, которые были связаны.

В большинстве моделей каналов с сообщениями переменной длины вероятность безошибочного приема уменьшается обратно пропорционально увеличению длины сообщения. Другими словами, легче получить короткое сообщение, чем более длинное. Следовательно, стандартные методы ARQ, включающие сообщения переменной длины, затрудняют доставку более длинных сообщений, поскольку каждое повторение имеет полную длину. Выборочная повторная передача, применяемая к сообщениям переменной длины, полностью устраняет трудности с доставкой более длинных сообщений, поскольку успешно доставленные субблоки сохраняются после каждой передачи, а количество оставшихся субблоков в последующих передачах уменьшается. Выборочное повторение реализовано при передаче UDP.

Примеры

Протокол управления передачей использует вариант Go-Back-N ARQ для обеспечения надежной передачи данных по Интернет-протоколу , который не обеспечивает гарантированную доставку пакетов; с расширением выборочного подтверждения (SACK) он также может использовать выборочный повторный ARQ.

Стандарт ITU-T G.hn , обеспечивающий возможность создания высокоскоростной (до 1 Гигабит/с) локальной сети с использованием существующей домашней проводки ( линии электропередач , телефонные линии и коаксиальные кабели ), использует селективный повторный ARQ для обеспечить надежную передачу по шумной среде. G.hn использует сегментацию пакетов для разделения сообщений на более мелкие блоки, чтобы увеличить вероятность того, что каждый из них будет принят правильно.

Профиль STANAG 5066 для высокочастотной (HF) радиопередачи данных использует выборочный повторный ARQ с максимальным размером окна 128 блоков протокольных данных (PDU).

См. также

Ссылки

^ Таненбаум, Эндрю С. (2003). Компьютерные сети . Река Аппер-Сэддл, Нью-Джерси : Прентис-Холл . стр. 223 . ISBN 0-13-066102-3 .

Дальнейшее чтение

Локитт, Дж.А.; Гатфилд, AG; Добинс, Т.Р. (1975). Система выборочного повторного ARQ . 3-я Международная конференция по цифровой спутниковой связи. 3-я Международная конференция по цифровой спутниковой связи . стр. 189–195. Бибкод : 1975dsc..conf..189L .
Велдон, Э. (март 1982 г.). «Улучшенная стратегия выборочного повторения ARQ». Транзакции IEEE в области коммуникаций . 30 (3): 480–486. Бибкод : 1982ITCom..30..480W . дои : 10.1109/TCOM.1982.1095497 . ISSN 0090-6778 .
Комро, Р.; Д. Костелло (июль 1984 г.). «Схемы ARQ для передачи данных в системах мобильной радиосвязи». Журнал IEEE по избранным областям коммуникаций . 2 (4): 472–481. Бибкод : 1984IJSAC...2..472C . дои : 10.1109/JSAC.1984.1146084 . S2CID 22759443 .

[1] Таненбаум, Эндрю С. (2003). Компьютерные сети . Река Аппер-Сэддл, Нью-Джерси : Прентис-Холл . стр. 223 . ISBN 0-13-066102-3 .

[1]