gobackn协议实验报告(2)

2018-12-04 17:01

(3) 协议参数的选取:滑动窗口的大小,重传定时器的时限, ACK 搭载定时器的时限,这些参数是怎样确定的?根据信道特性数据,分组层分组的大小,以及你的滑动窗口机制,给出定量分析,详细列举出选择这些参数值的具体原因。

本次实验中物理层提供了一种字节流传输服务,为了成帧,使用了字节填充技术。分组长度为240~256字节。

滑动窗口的大小:该参数的选择直接涉及到信道利用率和数据拥塞的问题;若太小,会导致信道利用率很低,信道中长时间没有数据传送;若太大,数据发送过快,会造成接受方数据链路层来不及处理,数据物理层及信道发生拥塞现象导致数据丢失,出错率增大。 在go_back_n协议中(假设接受方一直有数据发送,即无ack定时器超时现象),滑动窗口的大小M,信道传输时延a,发送速率c,帧大小f在满足如下关系时信道利用率

(M*(f/c)/[2a+2(f/c)])接近100%:M>=[2a+2*(f/c)]/(f/c);由于实际数据传送很可能在某段时间类接受方无数据反送,涉及ack帧单独传送问题,故一般信道利用率不可能达到100%,但M的选择至少要满足公式。至于防止M过大的问题,可通过实际测试的结果分析来得到合适的M值。最终,我们选择M值为31,效果较好。

重传定时器的时限:该参数的选择涉及到重传的相应时间,若改时间选择过大,则会导致重传等待的时间过久,若时间选择过小,则将导致较为频繁的重传,这两种情况均将导致信道利用率的下降,经过实际检测,当wait_time设为1700ms时,效果较好。

Ack搭载定时器的时限:若该值选择较小,则将导致频繁重传ack帧,虽然我们在程序中将ack帧的长度设定为8(最小长度),但频繁的重传仍将降低信道利用率;若将该值设置过大,则发送方将长时间得不到ack确认信号,严重时将导致重传,降低利用率。经过实际测试,ack_time选择为240-300ms内,效果较好。

(5) 理论分析:根据所设计的滑动窗口工作机制(Go-Back-N),推导出在无差错信道环境下分组层能获得的最大信道利用率;推导出在有误码条件下重传操作及时发生等理想情况下分组层能获得的最大信道利用率。给出理论推导过程。理论推导的目的是得到信道利用率的极限数据。为了简化有误码条件下的最大利用率推导过程,可以对问题模型进行简化,比如:假定超时重传的数据帧的回馈ACK 帧可以100%正确传输,但是简化问题分析的这些假设必须不会对整个结论产生较大的误差。

由于需要携带帧讯息,因此最大的信息利用率为约为96.2%,由于信道的最大比特率为8000bps,可得出每传输一个字节耗时1ms,每帧的附加讯息固定为10,耗时10ms,若出现转义字符,则可能增加时间,

在ESC/FLAG模式中传输的平均250个字符需要两倍的传输空间即极限值500,此时的信道利用率的极限值是49%,若平均每个错帧重传10次,利用率将下降为40%。

(6) 实验结果分析:你的程序运行实际达到了什么样的效率,比对理论推导给出的结论,有没有差距?给出原因。有没有改进的办法?如果没有时间把这些方法付诸编程实施,介绍你的方案。

实验所得的结果是无差错条件下分组层能获得的最大信道利用率对于A是50%,对于B是100%。

(7) 存在的问题:在“表3 性能测试记录表”中给出了7 种测试方案,在测试中你的程序有没有失败,或者,虽未失败,但表现出来的性能仍有差距,你的程序中还存在哪些问题?

在误码率不同的情况下所执行程序的结果截图如下:

当参数为u的运行结果:

无参数时运行结果为:

参数为fu的运行结果:


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