文档介绍：通信新技术实验
——通信传输的有效性与可靠性分析
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实验简介
实验主要介绍了点对点通信中速率测试的方法、流量控制方法以及与速率相关的因素,并对多台主机共享信道时采取不同多点接入技术下的性能进行了仿真。
学生利用本软件及蓝牙设备组建点对点式连接,可以观察不同连接方式下数据传输速率的变化,以及不同接入技术下性能的区别。
实验需要操作者具有差错控制技术和流量控制技术等相关背景知识。
实验目的
理解点对点数据传输中的流量控制和差错控制等方法。
结合实验原理分析无误码情况下速率测试的结果。加上误码之后,如何在通信的可靠性和有效性之间做出折衷。
理解多点共享信道的常用技术和它们的性能。
目录
实验环境
实验目的
实验原理
实验内容
实验知识点
思考题
实验环境
每两台PC为一组。
硬件:
SEMIT 6603 2块
USB电缆 2根
串口电缆(反绞,不反绞) 3根
软件:
OS: Windows 2K
显示设置: Windows标准字体
分辨率: 1024×768
实验原理
数据传输的流量控制
停止等待协议
连续ARQ协议
信道利用率和最佳帧长
误码和差错控制
检错重发ARQ
前向纠错FEC
信道共享技术
受控接入:轮叫轮询,传递轮询。
随机接入:ALOHA,CSMA和CSMA/CD。
1. 数据传输的流量控制
基本思想:发送端每发送一帧就停下来。接收方收到数据帧后发一个响应给发送方,表示接收的任务已经完成。这时,发送方才发送下一个数据帧。
通常数据帧后面会加上循环冗余校验CRC,收端返回的响应必须区分收到帧校验是正确还是错误的,如果收端认为校验无误,向发端发出确认帧ACK,如果收端认为校验错误,就向发端发出否认帧NAK,要求发送方重发这一帧数据。
发送方发出的数据帧丢失,收端没有任何响应,为避免出现这样的死锁现象,需要在发送方发完一个数据帧时就启动一个超时定时器,如果到了超时定时器所设置的重发时间还收不到任何响应,则发送方就重发这一数据帧。
为避免重复帧的情况,必须给每一个数据帧加上不同的发送序号,每发送一个新的数据帧序号加1。如果接收端收到序号相同的帧表明出现了重复帧,应该丢弃这个重复帧。
(1) 停止等待协议
正确传输一个数据帧平均所需时间为
停止等待协议的优点是简单,缺点是通信信道的利用率不高。
停止等待协议中数据帧和应答帧的时序
(2)连续ARQ协议
连续ARQ时序
重传
0
1
2
3
4
5
2
3
4
5
送主机
丢弃
送主机
效率提高:连续发送数据帧;
效率降低:在重传时必须把原来正确传过的数据帧进行重传(因这些数据帧前有一个帧出错)。
因此,传输信道的传输质量很差时,连续ARQ并不优于停止等待协议。
基本思想:发送端在发送完一个数据帧后,不是停下来等待应答帧,
而是可以连续发送若干个帧。如果这时收到了接收端发来的确认帧,
那么还可以接着发送数据帧。
(3)信道利用率和最佳帧长
关系:
数据帧取得很短控制信息占的比例增大信道利用率下降
数据帧取得太长数据帧在传输过程中出错的概率增大重传的次数就增大信道利用率下降
所以,存在一个最佳帧长,在此帧长下信道利用率最高。
举例:
。
对于陆地链路,取往返时延为100ms。
对于卫星链路,取往返时延为700ms。
设每帧中信息长度为48bit,。
根据公式(书P171)可以求出:
在这种信道下,最佳帧长大体在1000-2000bit之间。