计算机网络 差错控制方法

计算机网络差错控制方法
在通信系统中，应用比较广泛的差错控制方法是自动重发请求法（Automatic Repeat for request，ARQ）。

自动重发请求法是在发送端将需要发送的数据帧附加一定的冗余检错码，一并发出；接收端则根据检错码对数据帧进行差错检测，若发现错误，就返回请求重发的应答，发送端收到请求重发的应答后，便重新发送该数据帧。

ARQ方法仅需要返回少量控制信息，便能够有效地确认所发数据帧是否正确被接收。

ARQ方法包括空闲重发请求和连续重发请求两种基本的实现方法。

1．空闲重发请求
空闲重发请求方法也称停-等ARQ法，是指发送端每发送一数据帧后，就要停下来等待接收端的确认信息帧返回，当接收端确认正确接收后，发送端继续发送下一数据帧。

空闲重发请求方法的实现过程是：发送端每次仅向接收端发送一个数据帧，并将该帧作为待确认的数据帧保存在缓冲存储器中，此时，启动发送计时器。

若接收端接收到无差错数据帧，则向发送端返回确认信息帧，发送端接收端确认信息帧后，将计时器清零，向接收端发送下一数据帧，并将保存在缓冲存储器中的前一待确认的数据帧清除。

若接收端接收到有差错的数据帧，丢弃有差错的数据帧，没有返回确认信息帧，则发送端无法接收到确认信息帧。

等待一定时间（计时器超时），则重新发送保存在缓冲存储器中的待确认数据帧。

在空闲重发请求方法中，接收端和发送端仅需要设置一个数据帧的缓冲存储空间，便能够有效地实现数据重发并确保接收端接收的数据无差错。

其主要的优点是所需要的缓冲存储空间最小。

2．连续重发请求
连续重发请求方法是指发送端发完一个数据帧后，不用等待接收端的确认信息帧，而连续发送若干个数据帧。

该方法需要在发送端设置一个较大的缓冲存储空间，用来存放若干待确认的数据帧。

当发送端接收到某数据帧的确认信息帧后，便可以将该待确认的数据帧从缓冲存储器中删除。

其具体实现方式有拉回连续ARQ方式和选择重发ARQ方式。

拉回连续ARQ（Go-Back-N ARQ）
Go-Back-N ARQ的基本原理是，当接收端检测到出错的数据帧后，要求发送端重发最后一个正确接收的数据帧之后的所有未被确认的数据帧。

例如当发送端发送了N个数据帧后，发现该N数据帧的前一个数据帧在计时器超时后，仍未返回其确认信息帧，则该帧被认为是出错或丢失，此时发送端就重新发送出错数据帧及其后的N个数据帧。

对于接收端来说，由于这一数据帧的出错，就无法以正常的序号向其高层提交数据，对该数据帧后发送来的N个数据帧也可能无法接收而丢弃。

如图3-27所示，为发送端发送完8号数据帧后，发现2号数据帧的确认信息帧在计时器超时后还未收到，则发送端退回从2号数据帧开始重发。

图3-27 拉回连续ARQ
选择重发ARQ（Select-Reject ARQ）
Select-Reject ARQ的原理是，当接收端发现某一数据帧发生差错后，其后发送端继续发送的正确数据帧，虽然不能立即提交给高层，但接收端仍可以接收下这些数据帧，并存放在缓冲存储器中。

与此同时，要求发送端重新发送出现差错的数据帧。

一旦接收到重新传送来的数据帧后，接收端就能够与原存于缓冲存储器中的其余数据帧一并按正确顺序提交给高层。

如图3-28所示，为2号数据帧的否认返回信息帧NAK2要求发送端选择重新发送2号数据帧。

图3-28 选择重发ARQ。