通信網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)報(bào)告

1、通信網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)報(bào)告學(xué)號(hào)：。姓名：。專業(yè)：通信工程指導(dǎo)老師：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)過程及結(jié)果：5五實(shí)現(xiàn)返回 n-ARQ實(shí)驗(yàn)過程及結(jié)果：7六實(shí)現(xiàn)選擇重發(fā)式ARQ過程及結(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 ARPANET ARQ。3. 提高分析和解決問題的能力和提高程序語言的實(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

2、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)為對其它幀的確認(rèn)。2. 返回 n-ARQ：發(fā)送方和

3、接收方狀態(tài)示意圖返回 n-ARQ方案的特點(diǎn)如下：（ 1）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；（ 2）在重發(fā)表中保存所發(fā)送的每個(gè)幀的備份；（ 3）重發(fā)表按先進(jìn)先出（ FIFO）隊(duì)列規(guī)則操作；（ 4）接收方對每一個(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 A

4、RQ：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. ARPANET ARQ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)過程及結(jié)果：1. 發(fā)送端算法：（1）SN = 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)沒有接收到確認(rèn)幀，重復(fù)發(fā)送原 SN 號(hào)幀（ 7）RN=0（ 8）接受到一個(gè)無錯(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)

5、帶有RN 的幀。2. 接收端算法：（ 1）RN=0(2) 無論如何時(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)器來確定的。RN 通常是附帶在反向數(shù)據(jù)幀中傳送給對方的。如果接收端沒有把數(shù)據(jù)傳輸給對方，則應(yīng)該單獨(dú)傳送一個(gè)包含RN的無數(shù)據(jù)幀給A。還可.以看出反向業(yè)務(wù)流的存在對停等式ARQ的機(jī)制沒有任何影響， 它僅對應(yīng)答的時(shí)延有所影響。五實(shí)現(xiàn)返回n-ARQ實(shí)驗(yàn)過程及結(jié)果：1. 發(fā)送端算法（ 1）SNmax=0

6、，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。（ 3）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。（說明如何對幀進(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

7、值。 （幀如何正常傳輸和如何進(jìn)行重傳）2. 接收端算法：（ 1）置 RN=0，重復(fù)執(zhí)行（ 2）、（3）（ 2）SN=RN時(shí)，將分組呈送給高層， 并將 RN加 1。（收到幀如何處理）（ 3）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)端沒有收到對方的回應(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

8、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)誤問題，出錯(cuò)的最簡單的處理方法就是收端自動(dòng)請求發(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

9、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， 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題。返回 n-ARQ的協(xié)議實(shí)現(xiàn)時(shí)沒有關(guān)注窗口長度 n 對返回ARQ的效率影響，當(dāng)反應(yīng)幀過長的時(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，也因此遇到問題就相對少一些。這次實(shí)驗(yàn)個(gè)人感覺真的是很.難的，實(shí)驗(yàn)中也遇到各種各樣的問題，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題， 我覺得還是編程能力有待提高， 以及對這四種 ARQ協(xié)議沒有更深層次的理解， 做完實(shí)驗(yàn)還是覺得這幾種協(xié)議很抽象。最大的失誤就是沒有在實(shí)驗(yàn)之前做好相應(yīng)的充分準(zhǔn)備， 到了要上機(jī)的時(shí)候才開始著手這件事，