Permintaan Ulang Automatik, sering disingkatkan sebagai ARQ, ialah protokol untuk kawalan ralat dalam penghantaran data. Dengan menggunakan kod pengesanan ralat dan pengakuan, protokol ARQ boleh menjamin penghantaran data bebas ralat, memastikan penerima memperoleh salinan tepat data yang dihantar oleh pengirim.
Asal-usul dan Sejarah Awal Permintaan Ulang Automatik
Punca Permintaan Ulang Automatik boleh dikesan kembali ke zaman awal telegrafi pada abad ke-19. Pengendali telegraf secara manual akan meminta penghantaran semula mesej yang tidak jelas atau bercelaru. Walau bagaimanapun, sebutan pertama sistem automatik yang serupa dengan ARQ ditemui dalam paten 1924 A. Harry Nyquist untuk "Sistem Ulang Telegraf".
Pembangunan dan penghalusan protokol ARQ mula meningkat dengan pesat dengan kemunculan komunikasi data digital pada abad ke-20. Lonjakan yang paling ketara dalam era ini mungkin ialah pengenalan semakan redundansi kitaran (CRC) pada tahun 1960-an, skim pengekodan pengesanan ralat yang masih digunakan secara meluas dalam pelaksanaan ARQ moden.
Keperitan Permintaan Ulangan Automatik
Permintaan Ulang Automatik adalah asas kepada sistem komunikasi data, memastikan integriti data semasa penghantaran. Untuk mencapai matlamat ini, protokol ARQ menggabungkan tiga mekanisme utama: pengesanan ralat, pengakuan dan penghantaran semula.
Dalam sistem ARQ, pengirim melampirkan kod pengesanan ralat (seperti CRC) pada data keluar. Selepas penerimaan, penerima menggunakan algoritma pengesanan ralat yang sama untuk mengesahkan data. Jika data bebas ralat, penerima menghantar pengakuan kembali kepada pengirim. Jika ralat dikesan, penerima menghantar pengakuan negatif (NAK), atau dalam beberapa kes, hanya berdiam diri, menggesa pengirim untuk menghantar semula data.
Mekanisme di Sebalik Permintaan Ulangan Automatik
Protokol ARQ biasanya beroperasi pada prinsip yang digariskan di atas tetapi berbeza dalam cara ia mengendalikan situasi tertentu. Beberapa pertimbangan dalam reka bentuk ARQ termasuk:
- Apakah yang mencetuskan penghantaran semula?
- Bagaimana untuk menangani paket yang tidak terurus?
- Bagaimana untuk mengoptimumkan kecekapan dan daya pemprosesan sistem?
Peraturan tepat untuk mengendalikan senario ini menentukan tingkah laku dan ciri prestasi protokol ARQ. Contohnya, cara protokol bertindak balas kepada berbilang penghantaran yang gagal boleh memberi kesan kepada kebolehpercayaannya dalam persekitaran komunikasi yang bising atau tidak boleh dipercayai.
Ciri Utama Permintaan Ulang Automatik
Ciri penting protokol ARQ termasuk:
- Penghantaran data tanpa ralat: Protokol ARQ boleh menjamin bahawa penerima mendapat salinan tepat data yang dihantar oleh pengirim.
- Kebolehsuaian: ARQ boleh menyesuaikan diri dengan pelbagai tahap hingar dan kadar ralat dalam saluran komunikasi.
- Kecekapan: Dengan hanya menghantar semula data yang salah, ARQ mengelakkan pembaziran lebar jalur pada penghantaran yang tidak perlu.
Jenis Permintaan Ulang Automatik
Tiga jenis protokol ARQ biasanya digunakan dalam sistem komunikasi data:
- ARQ Berhenti dan Tunggu: Bentuk ARQ yang paling mudah, pengirim berhenti dan menunggu pengakuan selepas setiap penghantaran. Jika tiada pengakuan diterima dalam tempoh tamat masa tertentu, pengirim menghantar semula data.
- Go-Back-N ARQ: Dalam pendekatan ini, pengirim boleh menghantar satu siri paket tanpa menunggu pengakuan, sehingga had tertentu (N). Jika ralat dikesan, penghantar "kembali" dan menghantar semula semua paket dari masa itu dan seterusnya.
- ARQ Ulangan Selektif: Penambahbaikan berbanding Go-Back-N, ARQ Ulangan Selektif membolehkan penerima menerima paket yang tidak terurus dan meminta penghantaran semula hanya yang salah.
Aplikasi dan Cabaran Praktikal
Protokol ARQ mencari aplikasi dalam hampir setiap aspek komunikasi data digital, termasuk rangkaian selular, Wi-Fi, komunikasi satelit dan pemindahan fail melalui Internet.
Walau bagaimanapun, penggunaan ARQ bukan tanpa cabarannya. Sebagai contoh, data tambahan yang diperlukan untuk pengesanan ralat dan pengakuan boleh mengurangkan lebar jalur yang boleh digunakan. Tambahan pula, kelewatan yang diperkenalkan oleh penghantaran semula boleh menjejaskan aplikasi komunikasi masa nyata seperti VoIP dan penstriman video.
Perbandingan Dengan Protokol Kawalan Ralat Lain
Selain ARQ, dua protokol kawalan ralat utama lain digunakan dalam komunikasi data:
-
Pembetulan Ralat Hadapan (FEC): FEC mengekod data dengan cara yang membolehkan penerima membetulkan bilangan ralat yang terhad. Tidak seperti ARQ, FEC tidak memerlukan penghantaran semula data, tetapi ia memerlukan lebih lebar jalur untuk kod pembetulan ralat tambahan.
-
ARQ Hibrid (HARQ): HARQ menggabungkan elemen kedua-dua ARQ dan FEC. Jika paket yang diterima mempunyai ralat, HARQ mula-mula cuba membetulkan ralat menggunakan FEC. Jika itu gagal, ia kembali kepada mekanisme ARQ untuk meminta penghantaran semula.
Perspektif dan Teknologi Masa Depan
Dengan evolusi berterusan teknologi komunikasi data, protokol ARQ juga sedang diperhalusi dan dioptimumkan. Sebagai contoh, protokol yang direka untuk rangkaian 5G baharu menggunakan skim HARQ yang canggih yang boleh menyesuaikan diri dengan keadaan saluran komunikasi dalam masa nyata, memaksimumkan pemprosesan data dan meminimumkan kependaman.
Selain itu, penyelidikan masa depan dalam komunikasi kuantum dan pengkomputeran boleh membawa kepada jenis protokol kawalan ralat baharu, yang berpotensi menggantikan atau melengkapkan ARQ tradisional.
Pelayan Proksi dan Permintaan Ulang Automatik
Pelayan proksi, seperti yang disediakan oleh OneProxy, juga boleh mendapat manfaat daripada protokol ARQ. Sebagai perantara antara pelanggan dan internet, pelayan proksi boleh menggunakan ARQ untuk memastikan integriti data yang dihantar melalui mereka. Sebagai contoh, pelayan proksi mungkin menggunakan ARQ untuk menghantar semula data jika ia menghadapi ralat disebabkan oleh kesesakan rangkaian, kehilangan paket atau isu lain.
Dengan berbuat demikian, pelayan proksi boleh meningkatkan kebolehpercayaan sambungan pelanggan, terutamanya dalam senario dengan rangkaian yang tidak stabil atau tidak boleh dipercayai.
Pautan Berkaitan
Untuk bacaan lanjut tentang Permintaan Ulang Automatik dan konsep yang berkaitan, pertimbangkan sumber berikut:
