數(shù)據(jù)鏈路層-ARQ協(xié)議-指導(dǎo)

1、ARQ協(xié)議ARQ協(xié)議ARQ協(xié)議ARQ協(xié)議ARQ協(xié)議任務(wù) 1. 同學(xué)編寫數(shù)據(jù)鏈路層通信協(xié)議，由發(fā)送端程序和接收端程序?qū)崿F(xiàn)，確保數(shù)據(jù)可靠傳輸； 2. 總結(jié)實驗過程（實驗報告，左側(cè)裝訂）：方案、編程、調(diào)試、結(jié)果、分析、結(jié)論。 成績評定 若完全實現(xiàn)無差錯傳輸（無丟失、無差錯、不重疊、不亂序、.）且實驗報告出色，5分； 若完成部分無差錯傳輸，依據(jù)實驗結(jié)果定成績，34分； 若沒有完成基本的傳輸任務(wù)，依據(jù)實驗結(jié)果定成績，12分； 沒有進行實驗和無實驗報告者，0分； 實驗環(huán)境 Windows 9x/NT/2000/XP/2003 TCP/IP協(xié)議 同學(xué)程序 認真復(fù)習(xí)數(shù)據(jù)鏈路層內(nèi)容，熟悉編程語言C、C+和WIN

2、DOWS程序設(shè)計技術(shù)（查閱參考書）； 開發(fā)工具：Visual C+ 6.0、Visual Basic 6.0、C+ Builder、Java、C#、Turbo C/C+或其它； HYPERLINK 24/Lab_ARQ.files/ARQ0.rar 程序示例： 理想信道的發(fā)送端程序和接收端程序（含源碼VC6.0）； ARQ基本協(xié)議1:_引入檢錯和應(yīng)答幀 ARQ基本協(xié)議2:_引入超時計時器 ARQ基本協(xié)議3:_引入數(shù)據(jù)幀攜帶發(fā)送序號01 ARQ基本協(xié)議4:_引入確認幀攜帶發(fā)送序號01 ARQ基本協(xié)議5:_引入應(yīng)答幀含有校驗碼 ARQ基本協(xié)議6:_引入數(shù)據(jù)幀和確認幀含有發(fā)送序號07，Ws=1,Ws

3、=1 HYPERLINK 24/Lab_ARQ.files/Test.rar 下載： ARQ基本協(xié)議16及數(shù)字信道仿真程序 HYPERLINK 24/Lab_ARQ.files/slzd.htm 示例實驗指導(dǎo) 協(xié)議設(shè)計建議 協(xié)議中不考慮成幀數(shù)據(jù)幀和應(yīng)答幀以字節(jié)為單位； 數(shù)據(jù)幀：低4位D3D0為數(shù)據(jù)段（取值0000B1001B，即09），最高位為校驗位（D7），發(fā)送序號段：D6D4； 應(yīng)答幀：確認幀ACK：低4位D3D0取值1111B（FH），否認幀NAK：低4位D3D0取值1110B（EH），發(fā)送序號段：D6D4； 按上述定義，發(fā)送序號個數(shù)最大為8；實際使用時，可自行選取發(fā)送序號個數(shù)2或4，甚

4、至不使用。 協(xié)議中考慮成幀參見授課講義和教材的相關(guān)內(nèi)容； 數(shù)據(jù)幀：幀頭+發(fā)送序號+數(shù)據(jù)段+校驗段+幀尾； 應(yīng)答幀：幀頭+發(fā)送序號+校驗段+幀尾； 協(xié)議方案提示基本ARQ協(xié)議；否認幀不必攜帶出錯數(shù)據(jù)幀的發(fā)送序號。 連續(xù)ARQ協(xié)議回退N幀ARQ協(xié)議；應(yīng)采用滑動窗口技術(shù)和否認幀應(yīng)攜帶出錯數(shù)據(jù)幀的發(fā)送序號。 連續(xù)ARQ協(xié)議選擇重發(fā)ARQ協(xié)議；基本同上； 信道仿真程序 功能：可仿真信道上的信息（數(shù)據(jù)幀或應(yīng)答幀）產(chǎn)生丟失、產(chǎn)生差錯和傳輸時延； 下載： HYPERLINK 24/Lab_ARQ.files/xds121.rar V1.21，解壓后，直接運行！ 界面： 實驗系統(tǒng)原理 發(fā)送端程序、信道仿真程序和

5、接收端程序采用UDP（TCP/IP）通信； 若單機實驗：發(fā)送端程序、信道仿真程序和接收端程序的IP地址設(shè)置為(本機)； 發(fā)送端程序的端口=6666、信道仿真程序的端口=7777、接收端程序的端口=8888； 用戶程序（發(fā)送端程序和接收端程序）的信息發(fā)送到信道（信道仿真程序），信道仿真程序經(jīng)過處理（產(chǎn)生丟失、產(chǎn)生差錯和傳輸時延），然后轉(zhuǎn)發(fā)到對方。 參考程序段 1.設(shè)置(偶)校驗位/-void SetCheck(char& c) /設(shè)置(偶)校驗位D7 （一個字節(jié)） int i,sum = 0; BYTE x = 0 x01; for(i=0; isum if(c & x) sum+; x = x

6、 1; if(sum % 2) c = c|0 x80; /若sum為奇數(shù)，則置D71 else c = c & 0 x7F; /若sum為偶數(shù)，則置D70 /-2.校驗(偶)校驗位/-bool checkSum(BYTE c) /(偶)校驗計算（一個字節(jié)） int i,sum = 0; BYTE x = 0 x01; for(i=0; isum if(c & x) sum+; x = x1; if(sum % 2) return false; /若sum為奇數(shù)，則有差錯！ return true; /若sum為偶數(shù)，則無差錯 /-3.定時器函數(shù)（WIN32 API函數(shù)）/-#define I

7、D_TIMER 1 /定時器標號 #define ID_TIMER_c 1000L /超時時間：1000L=1000 ms/消息處理 LRESULT CALLBACK WndProc(HWND hW, UINT msg, WPARAM wP, LPARAM lP) switch( msg ) case WM_XXXXX: /其它事件觸發(fā). . . SetTimer(hW, ID_TIMER, ID_TIMER_c, NULL);/啟動 Timer. . . KillTimer(hW, ID_TIMER); /停止 Timer. . . break; case WM_TIMER: /Timer事

8、件觸發(fā). . . KillTimer(hW, ID_TIMER); /停止 Timer. wlcSend(aaSendi); /物理層：發(fā)送一個字節(jié),重發(fā). SetTimer(hW, ID_TIMER, ID_TIMER_c, NULL); /啟動Timer. break; case WM_XXXXX: /其它事件觸發(fā). . . break; /- 實驗：數(shù)據(jù)鏈路路層ARQQ協(xié)議指導(dǎo)導(dǎo)示例0：理想信信道情況實現(xiàn)： 假設(shè)：信道是理理想信道，即即數(shù)據(jù)信號在在信道中傳輸輸過程中，不不會出現(xiàn)差錯錯、丟失和隨隨機延遲； 發(fā)送端程序直直接發(fā)生數(shù)據(jù)據(jù)，接收端端程序直接接接收數(shù)據(jù)。 問題： 若信道是理想的的，

9、發(fā)送端端程序發(fā)送送的數(shù)據(jù)能否否可靠傳輸?shù)氐氐竭_接收收端程序？ 若信道不是理想想的，發(fā)送送端程序發(fā)發(fā)送的數(shù)據(jù)能能否可靠傳輸輸?shù)氐竭_接接收端程序？會出現(xiàn)什么么現(xiàn)象？ 示例1：采用檢檢錯手段，解解決差錯問題題實現(xiàn)： 數(shù)據(jù)幀含有一位位(偶)校驗驗位D7； 接收端程程序?qū)?shù)據(jù)據(jù)幀的進行檢檢錯，通過應(yīng)應(yīng)答幀告訴發(fā)送端端接收正確與與否，（應(yīng)答答幀是確認幀幀ACK和否否認幀NAK的統(tǒng)統(tǒng)稱）； ACK碼0FFH，NAKK碼0EHH； 發(fā)送端程序得得到ACK，將將發(fā)送下一個個數(shù)據(jù)； 發(fā)送端程序得得到NAK，將將重發(fā)剛才發(fā)發(fā)送的數(shù)據(jù)。 問題： 在什么情況下，發(fā)發(fā)送端發(fā)送的的數(shù)據(jù)可以無無誤地到達接接收端？ 在什么情況

10、下，發(fā)發(fā)送端發(fā)送的的數(shù)據(jù)不能可可靠地傳輸?shù)降竭_接收端？會出現(xiàn)什么么問題？ 示例2：采用超超時計時器，解解決因數(shù)據(jù)幀幀或應(yīng)答幀的的丟失所產(chǎn)生生的“死鎖”問問題實現(xiàn)： 發(fā)送端設(shè)立一個個超時計時器器，發(fā)送完一一個數(shù)據(jù)幀時時，就啟動它它； 如果在在規(guī)定時間ttout內(nèi)得得不到應(yīng)答幀幀，就判定為為超時，重傳傳數(shù)據(jù)幀； 設(shè)置tout1000mms。 問題： 如果tout的的設(shè)置較長或或較短，會出出現(xiàn)什么問題題？如何選取取tout的長長短？ 還存在什么問題題？ 示例3：數(shù)據(jù)幀幀攜帶發(fā)送序序號01，解解決“重復(fù)幀幀”問題實現(xiàn)： 使每個數(shù)據(jù)幀攜攜帶不同的發(fā)發(fā)送序號Nss01； 如果接收端收到到相同Ns的的數(shù)據(jù)幀

11、, 則丟棄, 并回送一個個ACK； 數(shù)據(jù)幀含有一位位比特的發(fā)送送序號D6（00/1）。 問題： 能徹底解決“重重復(fù)幀”問題題嗎？ 還存在什么問題題？ 示例4：ACKK幀攜帶發(fā)送序序號01，解解決什么問題題？實現(xiàn)： 使每個ACK攜攜帶不同的發(fā)發(fā)送序號Nss01； 如果發(fā)送端收到到ACK中的的Ns與剛才才發(fā)送的數(shù)據(jù)據(jù)幀中的Nss相同, 則則發(fā)送下一個個數(shù)據(jù)幀，否否則，.； ACK含有一位位比特的發(fā)送送序號D6（00/1）。 問題： ACK有必要攜攜帶Ns嗎？ 還存在什么問題題？ 示例5：應(yīng)答幀幀含有一位(偶)校驗位位D7實現(xiàn)： .； .。 問題： 在應(yīng)答幀中含有有校驗位有必必要嗎？ 還存在什么問題題？ 示例6：發(fā)送序序號為077，發(fā)送窗口口Ws1,接收窗口WWr1實現(xiàn)： 數(shù)據(jù)幀含有