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停止-等待协议
考情分析
停止-等待协议是最简单的 ARQ 协议，408 中经常作为 GBN 和 SR 的对比基础出现。常考信道利用率的计算，以及协议在各种异常情况下的处理流程。
考频：★★★
协议原理
停止-等待（Stop-and-Wait）协议的核心思想：发送方每发出一帧后，就停下来等待接收方的确认（ACK）。收到 ACK 后才能发送下一帧。
这是最朴素的可靠传输策略——一次只发一帧，确认一帧再发下一帧。
三种异常情况
情况一：正常传输
一切顺利，交替发送帧 0 和帧 1。
情况二：数据帧丢失或出错
数据帧丢了或者接收方检测到帧出错后直接丢弃。发送方在超时定时器到期后重传该帧。
关键机制： 发送方每发出一帧就启动一个超时定时器。在定时器到期之前如果没收到 ACK，就认为帧丢了，自动重传。这就是 ARQ（Automatic Repeat reQuest，自动重传请求）。
情况三：ACK 丢失
接收方实际已经收到了帧 0，但 ACK 丢了。发送方超时后重传帧 0，接收方根据帧编号发现是重复帧，丢弃数据但重新发送 ACK。
这就是为什么帧需要编号——没有编号的话，接收方无法判断收到的帧是新帧还是重传帧。
帧编号：0 和 1 交替
停止-等待协议只需要 1 位编号，即 0 和 1 交替使用。因为在任何时刻，发送方最多只有一个未确认帧，只需要区分"当前帧"和"上一帧"即可。
- 发送帧 0 → 等 ACK 0 → 发送帧 1 → 等 ACK 1 → 发送帧 0 → ...
- 序号空间大小 =
- 发送窗口 = 1，接收窗口 = 1
信道利用率
停止-等待协议的最大问题是信道利用率低。大部分时间发送方都在等待 ACK，信道处于空闲状态。
设：
：发送一帧的时间 ：发送一个 ACK 的时间（通常很短，可忽略） ：往返传播时延
如果忽略 ACK 的发送时间和处理时间：
这里
数值例子： 数据率 1 Mbps，帧长 1000 bit，单程传播时延 20 ms。
只有 2.4% 的信道利用率，在长距离高速链路上这种协议几乎不可用。
交互可视化
优缺点
| 方面 | 评价 |
|---|---|
| 优点 | 实现简单，逻辑清晰 |
| 缺点 | 信道利用率极低，尤其在高带宽长时延链路上 |
| 适用场景 | 低速短距离链路 |
改进方向：允许发送方在收到 ACK 之前连续发送多帧 → 滑动窗口协议（GBN、SR）。
易错点
1. 超时时间的设置
超时时间应该略大于"帧的往返时间 + 对方处理时间"。设得太短会导致不必要的重传，设得太长会浪费等待时间。
2. ACK 也可能出错
如果 ACK 帧在传输中出错，发送方无法识别这个 ACK，效果等同于 ACK 丢失，同样会触发超时重传。
3. 信道利用率公式中的
高频考点清单
- 停止-等待协议在帧丢失、ACK 丢失两种情况下的处理流程
- 帧编号只需 1 位（0 和 1 交替）
- 发送窗口 = 1，接收窗口 = 1
- 信道利用率公式：
- 给定数据率、帧长、传播时延，计算信道利用率
- 与 GBN、SR 的对比