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..通信網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)報(bào)告__。。。__。。。專業(yè):通信工程指導(dǎo)孫恩昌完成時(shí)間:2015-12-27目錄一.實(shí)驗(yàn)?zāi)康?二.實(shí)驗(yàn)內(nèi)容3三.實(shí)驗(yàn)原理3四.實(shí)現(xiàn)停等式ARQ實(shí)驗(yàn)過(guò)程及結(jié)果:5五.實(shí)現(xiàn)返回n-ARQ實(shí)驗(yàn)過(guò)程及結(jié)果:7六.實(shí)現(xiàn)選擇重發(fā)式ARQ過(guò)程及結(jié)果:8七.心得體會(huì)10一.實(shí)驗(yàn)?zāi)康?.理解數(shù)據(jù)鏈路層ARQ協(xié)議的基本原理2.用算法實(shí)現(xiàn)四種不同形式的ARQ重傳協(xié)議:停等式ARQ、返回n-ARQ、選擇重發(fā)式ARQ和ARPANETARQ。3.提高分析和解決問(wèn)題的能力和提高程序語(yǔ)言的實(shí)現(xiàn)能力二.實(shí)驗(yàn)內(nèi)容:1.根據(jù)停等式ARQ協(xié)議基本理論,編寫協(xié)議算法,進(jìn)行仿真;2.根據(jù)返回N-ARQ協(xié)議基本理論,編寫協(xié)議算法,進(jìn)行仿真;3.根據(jù)選擇重傳ARQ協(xié)議基本理論,編寫協(xié)議算法,進(jìn)行仿真;4.根據(jù)并行等待ARQ協(xié)議基本理論,編寫協(xié)議算法,進(jìn)行仿真三.實(shí)驗(yàn)原理1.停等式ARQ:在開始下一幀傳送出去之前,必須確保當(dāng)前幀已被正確接受。假定A到B的傳輸鏈路是正向鏈路,則B到A的鏈路稱為反向鏈路。在該鏈路上A要發(fā)送數(shù)據(jù)幀給B,具體的傳送過(guò)程如下:發(fā)送端發(fā)出一個(gè)包后,等待ACK,收到ACK,再發(fā)下一個(gè)包,沒(méi)有收到ACK、超時(shí),重發(fā)重發(fā)時(shí),如果ACK不編號(hào),因重復(fù)幀而回復(fù)的ACK,可能被錯(cuò)認(rèn)為對(duì)其它幀的確認(rèn)。2.返回n-ARQ:發(fā)送方和接收方狀態(tài)示意圖返回n-ARQ方案的特點(diǎn)如下:發(fā)送方連續(xù)發(fā)送信息幀,而不必等待確認(rèn)幀的返回;在重發(fā)表中保存所發(fā)送的每個(gè)幀的備份;重發(fā)表按先進(jìn)先出〔FIFO隊(duì)列規(guī)則操作;〔4接收方對(duì)每一個(gè)正確收到的信息幀返回一個(gè)確認(rèn)幀,每一個(gè)確認(rèn)幀包含一個(gè)惟一的序號(hào),隨相應(yīng)的確認(rèn)幀返回;〔5接收方保存一個(gè)接收次序表,包含最后正確收到的信息幀的序號(hào)。當(dāng)發(fā)送方收到相應(yīng)信息幀的確認(rèn)后,從重發(fā)表中刪除該信息幀的備份;〔6當(dāng)發(fā)送方檢測(cè)出失序的確認(rèn)幀〔即第N號(hào)信息幀和第N+2號(hào)信息幀的確認(rèn)幀已返回,而N+1號(hào)的確認(rèn)幀未返回后,便重發(fā)未被確認(rèn)的信息幀3.選擇重發(fā)式ARQ:選擇重發(fā)ARQ與返回ARQ的思路相同,但僅僅重發(fā)有錯(cuò)誤的幀。發(fā)送方和接收方的設(shè)計(jì)流程如下:4.ARPANETARQ采用了8個(gè)并行等待式ARQ四.實(shí)現(xiàn)停等式ARQ實(shí)驗(yàn)過(guò)程及結(jié)果:1.發(fā)送端算法:〔1SN=0〔2從高層接收數(shù)據(jù),分配一個(gè)序號(hào)〔3發(fā)送第SN號(hào)幀〔4等待接收端的確認(rèn)信號(hào)〔5給定時(shí)間內(nèi)收到確認(rèn)幀,如果RN>SN,設(shè)RN為SN,發(fā)送該SN號(hào)幀〔6給定時(shí)間內(nèi)沒(méi)有接收到確認(rèn)幀,重復(fù)發(fā)送原SN號(hào)幀〔7RN=0〔8接受到一個(gè)無(wú)錯(cuò)的、SN序號(hào)等于RN的幀,向上層遞交該幀,RN加1,在規(guī)定時(shí)間內(nèi),向發(fā)送端回復(fù)一個(gè)帶有RN的幀。2.接收端算法:〔1RN=0<2>無(wú)論如何時(shí)從A正確接收一個(gè)SN=RN的幀,將該幀中的分組送給高層,并將RN加1〔3在接收到分組后的一個(gè)規(guī)定的有限長(zhǎng)時(shí)間內(nèi),將RN放入一幀的RN域中發(fā)給A。返回<2>.3.實(shí)驗(yàn)結(jié)果4.結(jié)果分析:在上述算法中,規(guī)定時(shí)間內(nèi)通常是采用定時(shí)器來(lái)確定的。RN通常是附帶在反向數(shù)據(jù)幀中傳送給對(duì)方的。如果接收端沒(méi)有把數(shù)據(jù)傳輸給對(duì)方,則應(yīng)該單獨(dú)傳送一個(gè)包含RN的無(wú)數(shù)據(jù)幀給A。還可以看出反向業(yè)務(wù)流的存在對(duì)停等式ARQ的機(jī)制沒(méi)有任何影響,它僅對(duì)應(yīng)答的時(shí)延有所影響。五.實(shí)現(xiàn)返回n-ARQ實(shí)驗(yàn)過(guò)程及結(jié)果:1.發(fā)送端算法〔1SNmax=0,SNmin=0〔2算法以任意順序重復(fù)執(zhí)行〔3、〔4、〔5步,在每一步的條件滿足下時(shí)刻到該步執(zhí)行的時(shí)刻的時(shí)延是任意的,但是該時(shí)延是一個(gè)有限的值?!?如果接收的SNmax<SNmin+n且上層有一個(gè)新的分組達(dá)到,將SNmax指定給承載該分組的幀,并將SNmax加1?!舱f(shuō)明如何對(duì)幀進(jìn)行編號(hào)〔4如果接收端的RN>SNmin則置SNmin=RN〔接收到應(yīng)答如何處理〔5如果SNmin<SNmax且當(dāng)前沒(méi)有幀傳輸,從[SNmin,SNmax]中選擇一個(gè)或一組幀進(jìn)行傳輸。當(dāng)SNmin不再改變時(shí),SNmin幀的重傳間隔應(yīng)當(dāng)小于一個(gè)規(guī)定的有限值?!矌绾握鬏敽腿绾芜M(jìn)行重傳2.接收端算法:〔1置RN=0,重復(fù)執(zhí)行〔2、〔3〔2SN=RN時(shí),將分組呈送給高層,并將RN加1?!彩盏綆绾翁幚怼?在接收到A的任何一個(gè)正確幀后,在一個(gè)有限時(shí)間內(nèi),將收端的RN發(fā)給A.3.實(shí)驗(yàn)結(jié)果:5.結(jié)果分析:在重發(fā)SNmin后,可以按順序發(fā)送SNmin+1到SNmax-1的幀,也可以根據(jù)重發(fā)過(guò)程中收到的應(yīng)答情況,僅發(fā)送需要重發(fā)的幀。在發(fā)端沒(méi)有收到對(duì)方的回應(yīng)下還是可以繼續(xù)發(fā)送幀。六.實(shí)現(xiàn)選擇重發(fā)式ARQ過(guò)程及結(jié)果〔1根據(jù)流程圖實(shí)現(xiàn)功能〔2接收方流程圖〔3整體運(yùn)行結(jié)果整體窗口展示,命令行界面輸入窗口大小及第一幀序列號(hào)<4>結(jié)果分析:發(fā)送方程序設(shè)有四個(gè)變量:一是窗口大小變量,二是第一幀序列號(hào)變量,三是最近發(fā)送的幀變量,最后一個(gè)是最近收到的確認(rèn)幀變量。接收方的接收原則從總體上看是先判斷輸入的數(shù)據(jù)幀是否在接收范圍之內(nèi),若是,則繼續(xù)判斷是否符合其他接收條件;若不是,則馬上丟棄該數(shù)據(jù)幀,不再進(jìn)行其他條件的判斷。為了實(shí)現(xiàn)選擇有錯(cuò)幀進(jìn)行重發(fā)的目的,要求接收方具有對(duì)分組的能力,并且在應(yīng)答時(shí)除了應(yīng)答RN以外,還要包括大于RN的那些幀已經(jīng)被正確接收的信息。七.心得體會(huì)為了解決鏈路層的傳輸幀的錯(cuò)誤問(wèn)題,出錯(cuò)的最簡(jiǎn)單的處理方法就是收端自動(dòng)請(qǐng)求發(fā)端重發(fā),而本次實(shí)驗(yàn)就是基于這樣的思想開始的四種ARQ協(xié)議的實(shí)現(xiàn)。在實(shí)現(xiàn)停等式ARQ的協(xié)議時(shí),算法的正確性得不到保障,同時(shí)也就沒(méi)有保障算法的有效性。算法能夠正確運(yùn)行,但是不能始終的從高層接收數(shù)據(jù)分組,也不能始終的按照發(fā)端的順序向收端的高層呈送接到的數(shù)據(jù)分組。在交流了同學(xué)之后發(fā)現(xiàn)是提交給上層分組的順序不對(duì),最后參考了實(shí)驗(yàn)室電腦桌面上的程序,才得以很好的解決問(wèn)題。返回n-ARQ的協(xié)議實(shí)現(xiàn)時(shí)沒(méi)有關(guān)注窗口長(zhǎng)度n對(duì)返回ARQ的效率影響,當(dāng)反應(yīng)幀過(guò)長(zhǎng)的時(shí)候,就應(yīng)該增加n,還有就是反應(yīng)應(yīng)答出錯(cuò),這也應(yīng)該增加n的大小。選擇重發(fā)式ARQ還好解決一點(diǎn),畢竟這是在返回n-ARQ的基礎(chǔ)上進(jìn)行完善,窗口仍然為n,僅僅有重發(fā)的幀,也因此遇到問(wèn)題就相對(duì)少一些。這次實(shí)驗(yàn)個(gè)人感覺(jué)真的是很難的,實(shí)驗(yàn)中也遇到各種各樣的問(wèn)題,在參考教材和實(shí)驗(yàn)?zāi)0?以及上網(wǎng)查找才解決了部分問(wèn)題,我覺(jué)得還是編程能力有待提高,以及對(duì)這四種ARQ協(xié)議沒(méi)有更深層次的理解,做完實(shí)驗(yàn)還是覺(jué)得這幾種協(xié)議很抽象。最大的失誤就是沒(méi)有在實(shí)驗(yàn)之前做好相應(yīng)的充分準(zhǔn)備,
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