Схемы контроля ошибок для канального уровня

Схемы контроля ошибок для канального уровня используются для улучшения работы мобильных систем связи. Применяется несколько схем автоматического запроса на повторную передачу (ARQ). На физическом уровне беспроводных мобильных система связи, обнаружение ошибок и техники их исправления, такие, как прямое исправление ошибок (FEC). В некоторых услугах передачи данных протоколами высшего порядка используются схемы автоматического запроса повтора передачи любых кадров данных, где обнаружена ошибка.

Схемы автоматического запроса повторной передачи классифицируются следующим образом::

• Остановка и ожидание: передатчик передаёт первый пакет под номером 0 после сохранения копии данного пакета. Затем он ожидает подтверждения получения данного пакета под номером 0 (АСК0). Если АСК0 не получено по окончании установленного на ожидание времени, передатчик посылает другую копию первого пакета. Если АСК0 приходит до истечения установленного времени, передатчик сбрасывает копию первого пакета и готов к передаче слудующего пакета, который получает номер 1. Передатчик повторяет ранее описанные шаги, только вместо 0 подставляется 1. Преимущества протокола остановки и ожидания состоят в простоте и небольшом необходимом объёме буфера. Передатчику приходится сохранять только копию отправляемого пакета, а получателю нет необходимости сохранять пакеты в буфере на канальном уровне. Основной недостаток протокола остановки и ожидания состоит в небольшшой эффективности использования канала связи.
• Протокол избирательного повтора передачи (SRP): в случае SRP, повторно пересылаются только избранные пакеты. Канальный уровень в приёмнике доставляет ровно одну копию каждого пакета в соответствующем порядке. Пакеты могут быть получены в неправильном порядке вследствие передачи с физического уровня. Это происходит, например, когда ошибки передачи наносят вред первому передаваемому пакету, а не второму. Второй пакет прибывает в приёмник, соответственно, до первого. На канальном уровне в приёмнике используется буфер для сохранения пакетов, прибыших вне соответствия. Как только на канальном уровне в буфере приёмника собирается последовательность пакетов, они передаются на сетевой уровень. Передатчик также использует буфер для сохранения копий неподтверждённых пакетов. Количество пакетов, которые могут содержаться в буфере передатчика/приёмника определяется параметрами конструкции. Протокол SRP очень эффективен, но требует хранения информации в буфере и передатчика, и приёмника.
• Протокол возврата назад-N (GBN): данный протокол позволяет передатчику хранить множество неподтверждённых пакетов без необходимости сохранения их в буфере приёмника. Данный эффект достигается посредством того, что приёмнику не позволяется принимать пакеты вне заданной последовательности. Когда истекает время ожидания подтверждения для пакета, передатчки осуществялет повторную отсулку пакета и всех следующих за ним. Протокол возврата-N по эффективности лучше протокола остановки и ожидания, но хуже протокола SRP.
• Автоматический запрос повторной передачи (ARQ) при работе с контролем окон на основе памяти приёмника (WORM): в цифровых сотовых системах, множество ошибок возникает при замирании вследствие многолучевого распространения, затенения и переадресации. Типичная интенсивность появления ошибочных битов колеблется от 10 до 10. Отсюда, традиционные системы автоматического запроса повтора передачи не функционируют адекватно в цифровых сотовых системах. Схема WORM ARQ была предложена для контроля динамических характеристик появления ошибочных битов. Это гибридная схема, сочетающая в себе протокол SRP GBN. Протокол GBN выбирается в условиях большой интенсивности появления ошибочных битов, в то время как SRP выбирается при нормальной частоте ошибок..
• Схемы GBN и SRP с различным размером окна и кадра: так как беспроводные системы обладают уплотнённымишибочными характеристиками, схемы контроля ошибок должны динамично адаптироваться к уплотнённым окружающи каналам. Схемы GBN и SRP с различным размером окна и кадра были предложены для улучшения контроля ошибок в беспроводных системах. Оптимальные пороговые величины интенсивности появления ошибочных битов, размера окна и кадра были получены методом компьютерной симуляции..