= Transmission‐Time für ein Paket

Utilization von Go‐Back‐N und Selective‐Reject

Allgemeine Beobachtung: 

U = Utilization eines Verfahrens ohne Berücksichtigung von Paketverlusten U

= Utilization eines Verfahrens mit Berücksichtigung von Paketverlusten t

= Transmission‐Time für ein Paket

t

= gesamt benötigte Zeit für eine Paketübertragung (d.h. inklusive Delays) n = Anzahl übertragener Pakete

k = Erwartete Anzahl an Paketwiederholungen pro Paket bis zum Erfolgsfall 

Es gilt:

Utilization bei Selective‐Reject ARQ 

Wir hatten für Sliding‐Window ohne Fehler die Utilization U schon hergeleitet:

(mit W = Fenstergröße, a = Propagation‐Delay / Transmission‐Delay)

Mit voriger Beobachtung erhält man für a = Propagation‐Delay/Transmission‐Time und U

=  Utilization mit Berücksichtigung von Paket‐Verlusten:

Wir hatten für Paket‐Fehlerrate p die erwartete Anzahl k der Übertragungsversuche schon 

hergeleitet:

Utilization bei Go‐Back‐N ARQ 

Es sei m die Anzahl zu übertragender Frames, wenn ein Frame reübertragen werden muss.

Es sei p die Paketfehlerrate.

1.) Gesamtanzahl Reübertragungen f(i), wenn ein Frame i Versuche brauchte:

·

2.) Erwartete Gesamtanzahl k an Reübertragungen für ein Frame:

· · ⋯ ·

3.) Somit ergibt sich mit voriger Beobachtung für a = Transmission‐Time/Propagation‐Delay  und U

= Utilization mit Berücksichtigung von Paket‐Verlusten:

· ,

·

· ,

Wir hatten für Sliding‐Window ohne Fehler die Utilization U schon hergeleitet:

(mit W = Fenstergröße, a = Propagation‐Delay / Transmission‐Delay)

Utilization bei Go‐Back‐N ARQ 

m für W ≥ 2a + 1:

Also, gemäß voriger Folie:

Utilization bei Go‐Back‐N ARQ 

m für W < 2a + 1:

Also, gemäß voriger Folie:

Bildquelle: William Stallings, „Data and Computer Communications“, 2004

Utiliz at io n

a = Propagation‐Delay / Transmission‐Time

Vergleich für p=10 ^‐3

Erinnerung: Satelliten‐

Link‐Beispiel: a = 100

Framing

Problemstellung

100010110111011011011101…

Frame 1 Frame 2 Frame 3 Frame 4

Link‐Layer Link‐Layer

Physical Layer Physical Layer

Upper Layers Upper Layers

Bildquelle: William Stallings, „Data and Computer Communications“, 2004

Asynchrone Übertragung

Framing

Synchrone Übertragung mittels Character‐Count, Byte‐ und Bit‐Stuffing

Character‐Count

Bildquelle: Andrew S. Tanenbaum, „Computer Networks“, Fourth Edition, 2003

Beispiel für Character‐Count‐Verfahren ohne Übertragungsfehler

Beispiel für Fehler bei Character‐Count‐Verfahren aufgrund von Übertragungsfehler

Flag‐Bytes und Byte‐Stuffing

Bildquelle: Andrew S. Tanenbaum, „Computer Networks“, Fourth Edition, 2003

Start‐ und End‐Flags mit Bit‐Stuffing

Bildquelle: Andrew S. Tanenbaum, „Computer Networks“, Fourth Edition, 2003

Frames beginnen und enden mit speziellem Bit‐Pattern: z.B.  01111110

01111110  |  Header  |  Payload  |  Trailer  |  01111110

Framing

Beispiel für synchrone Übertragung mittels Enoding‐Violations

Erinnerung: NRZ und das Clocking‐Problem

00111010101000000000000000000000000000000000000000000 Daten

Signal Sender

Sampling Empfänger

Zeit

Clock‐Drift Zeit Clock‐Synchronization

Bildquelle: William Stallings, „Data and Computer Communications“, Seventh Edition, 2004

4B/5B

Bildquelle: William Stallings, „Data and Computer Communications“, 2004

...

Data 5‐Bit‐Code

0000 11110

0001 01001

0010 10100

0011 10101

0100 01010

0101 01011

0110 01110

0111 01111

1000 10010

1001 10011

1010 10110

1011 10111

1100 11010

1101 11011

1110 11100

1111 11101

Zusammenfassung und Literatur

Zusammenfassung

• Behandlung von Fehlern bei der Bitübertragung 

– Fehlerdetektion versus Vorwärtsfehlerkorrektur – Hamming‐Distanz

– Block‐Codes

– Tradeoff zwischen Code‐Länge und Redundanz – Fehlerkontrolle

• Behandlung von Synchronisationsfehlern

– Flusskontrolle

– Framing

Literatur

[Stallings2004] William Stallings, „Data and Computer Communications“,  Seventh Edition, 2004.

6.1 Asynchronous and Synchronous Transmission 6.3 Error Detection

6.4 Error Correction 7.1 Flow Control 7.2 Error Control

7.A Performance Issues

[Tanenbaum2003] Andrew S. Tanenbaum, „Computer Networks“, Fourth Edition, 2003.

3.1.2 Framing

3.2.1 Error‐Correcting Codes 3.2.2 Error‐Detecting Codes

[PetersonDavie2007] Larry L. Peterson and Bruce S. Davie, „Computer  Networks: A Systems Approach“, Edition 4, Morgan Kaufmann, 2007.

2.2 Encoding (NRZ, NRZI, Manchester, 4B/5B) 2.4.1 Two‐Dimensional Parity

2.4.2 Internet Checksum Algorithm