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Control de Errores


El control de errores es una de las principales funciones del nivel de enlace. Se trata de detectar y corregir todos los errores que se produzcan en el medio de transmisión.

ARQ. Petición de Repetición Automática

El método más ampliamente utilizado para llevar a cabo la corrección de los errores detectados en el receptor se llama petición de repetición automática o ARQ (Automatic Repeat Request) y está basado en la retransmisión de las tramas en tres situaciones diferentes de error:

  • Tramas dañadas: cuando llega una trama con algunos bits erróneos

  • Tramas perdidas: cuando una trama enviada no llega al destino

  • Reconocimiento perdido o pérdida de ACK/NACK: la trama ACK o NACK devuelta por el receptor se pierde ruante la transmisión.


En la práctica, el control de errores con ARQ se implementa en el nivel de enlace como parte del control de flujo. De esta forma existe parada y espera con ARQ y ventana deslizante con ARQ.

Parada y Espera con ARQ

Recepción en Ventana Deslizante

  • Los segmentos pueden perderse o llegar desordenados

  • ¿Y si llega un segmento fuera de orden?


-Se rechaza: protocolo de vuelta atrás

-Se acepta: protocolo de retransmisión selectiva

  • Introducimos la Venta de Recepción:


-Tiene tamaño fijo

-Incluye los números de secuencia de los segmentos que el receptor puede recibir.

Este método es básicamente utilizar como control de flujo parada y espera pero añadiendo la funcionalidad de la retransmisión de tramas perdidas o dañadas. Para ello se añaden cuatro características al mecanismo básico de control de flujo:

  • Se mantiene en el emisor una copia de la trama enviada hasta que se recibe su reconocimiento. Esto es necesario para el caso en el que haya que retransmitir la trama con algún error o pérdida.

  • Para permitir la identificación de las tramas de datos en el caso de que haya una transmisión duplicada, se numeran las tramas de datos y las tramas ACK alternativamente con 0 y 1.

  • Cuando se detecta un error en el receptor, se envía una trama NAK sin numeración. Esta trama le indica al emisor que debe retransmitir la última trama enviada.

  • Se utiliza un temporizador en el emisor. Si el reconocimiento a la trama de datos no se recibe en un tiempo determinado, se asume que la trama se perdió y se retransmite. (Activamos un temporizador para detectar pérdidas de ACK).


Control_de_errores_-_ARQ_con_parada_y_espera

Cuando se detecta en el receptor una trama con error se envía una trama NACK y el emisor retransmite la trama.

La detección de tramas perdidas se realiza con el temporizador implementado en el emisor. Cada vez que se envía una trama se inicializa el temporizador, y si el mismo vence sin haber recibido asentimiento (positivo o negativo) se retransmite la trama de datos.

El tratamiento de reconocimientos perdidos (tramas ACK o NAK) se basa también en la retransmisión de las tramas de datos. Si la trama perdida fue un NAK, el receptor acepta la nueva copia recibida y devuelve un ACK. Si se perdió en ACK, el receptor detecta que la trama es duplicada, ya que las tramas se envían numeradas y por tanto descarta la misma y envía una trama ACK.



vuelta-atras-arq1

Ventana Deslizante Vuelta Atrás con ARQ

En este caso se utiliza el método de ventana deslizante para llevar a cabo el control de flujo pero añadiendo las características de ARQ para el control de errores. Para ello se añaden las siguientes funcionalidades al método de ventana deslizante original:

  • Si en el receptor se detecta que la trama llega con error, se envía una trama NAK para indicar al emisor que debe retransmitir la trama con error. La trama NAK debe incluir el número de la trama en la que se ha producido el error. Una trama NAK, además, confirma la recepción de todas las tramas pendientes de confirmación anteriores a la trama con error.

  • Cuando el emisor recibe una trama NAK con un número de secuencia determinado, retransmite la trama con ese número de secuencia y todas las tramas que se hubiesen enviado después de la trama con error.


nack+reenvio

  • Se implementa un temporizador en el emisor para solucionar el problema de las tramas de datos perdidas o los asentimientos perdidos. Cuando se envían todas las tramas posibles (tamaño de ventana 0) se activa el temporizador en el emisor. Cuando éste vence, se retransmiten todas las tramas pendientes de confirmación. (Temporizador --> se activa cuan el tamaño de la venta es cero (0) cuando pasa el tiempo envía todas las tramas pendientes de confirmar)

  • Si se recibe una trama con un número de secuencia diferente del esperado, se considera una trama con error y se envía una trama NAK. esta situación se suele producir cuando se pierde una trama de datos.




Ventana Deslizante Rechazao Selectivo con ARQ (Retransmisión Selectiva)


La técnica de rechazo selectivo utiliza también ventana deslizante como control de flujo y ARQ como control de errores. Por tanto, es muy similar al método de vuelta atrás, aunque presenta algunas diferencias.

La principal diferencia es que cuando llega una NACK solo se retransmite la trama cuyo número de secuencia indica la trama NACK, es decir, la trama que llegó con error.

Sus características son:

  • Al igual que en vuelta atrás, cuando el receptor detecta que la trama llega con error se envía una trama NAK para indicar al emisor que debe retransmitir la trama con error. La trama NAK debe incluir el número de la trama en la que se ha producido el error.

  • Cuando el emisor recibe una trama NAK con un número de secuencia determinado, retransmite solo la trama con ese número de secuencia. Esta característica hace que puedan llegar al receptor tramas desordenadas, por lo que hay que implementar en el receptor un método de ordenación de tramas. ésta es la principal diferencia con el método de vuelta atrás.

  • A diferencia del método de ventana deslizante, los números de secuencia enviados en las tramas ACK se refieren a la trama recibida, no a la siguiente esperada.

  • Se utiliza un tamaño máximo de la ventana más pequeño que en el método general de ventana deslizante. Para la implementación de ventana deslizante de módulo n con rechazo selectivo se utiliza un tamaño de ventana de (n + 1)/2. En vuelta atrás se utilizaría el tamaño del método genérico: n – 1. Ejemplo si el módulo 8 sería (8+1)/2 = 4, la venta sería de 4 tramas.

  • Al igual que en vuelta atrás, se implementa un temporizador en el emisor para solucionar el problema de las tramas de datos perdidas o los asentimientos perdidos. cuando éste vence, se retransmiten todas las tramas pendientes de confirmación.


rechazo-selectivo
OJO! recibimos tramos desordenados --> implementamos ordenación de tramos

rechazo-selectivo-arq

Técnica de Detección de Errores

La técnica ARQ se utiliza en el nivel de enlace, en combinación con el control de flujo para la corrección de los errores de transmisión. Este método se basa en la detección de errores de transmisión en la recepción, por lo cual es necesario implementar en el nivel de enlace un mecanismo de detección de errores.

Más información: Protocolos Control de Errores

Resumen:

  • Ventana de Transmisión:


Tamaño variable (límite máximo a N)

Segmentos con temporizador de retransmisión asociado.

  • Venta de Recepción


Vuelta Atrás

-Recepción ordenada (tamaño 1)

Retransmisión selectiva o Rechazo selectivo

-Recepción fuera de orden (tamaño k, 1<k <= N)

Reconocimiento acumulativo

  • Los protocolos pueden funcionar en ambos sentidos.

  • Cada extremo actúa simultáneamente como transmisor y como receptor.

  • Este modo de funcionamiento permite enviar los reconocimientos superpuestos (piggybacking); es decir, añadir un campo de reconocimiento al segmento de datos que se envía al otro extremo con lo que se puede enviar el reconocimiento con un coste muy pequeño.


piggybacking

CONTROL DE ERRORES

Técnicas orientadas a detectar y corregir errores:

  • Trama perdida

  • Trama dañada


Se utilizan mensajes ARQ (automatic repeat request) que implican:

  • Detección de errores

  • Confirmación positiva de transmisión de trama

  • Confirmación negativa y retransmisión de trama

  • Retransmisión por no confirmación


Las técnicas más usadas son:

  • ARQ con parada-y-espera

  • ARQ con vuelta-atrás-N

  • ARQ con rechazo selectivo


Para el tratamiento de errores:

  • CRC

  • Bit de Paridad

Post date: 2015-03-04 14:13:07
Post date GMT: 2015-03-04 14:13:07
Post modified date: 2015-03-17 15:53:46
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