ARQ (Automatic Repeat reQuest)

ARQ는 데이터 전송의 신뢰성을 보장하기 위한 오류 제어 기법입니다. 데이터 전송 중 오류가 발생하면, 수신 측에서 송신 측에 재전송 요청을 보내어 정확한 데이터 전달을 보장합니다. ARQ는 네트워크 통신, 파일 전송, 무선 통신 등에서 널리 사용되는 프로토콜입니다.

1. ARQ의 주요 종류

1) Stop-and-Wait ARQ

• 방식: 송신 측은 하나의 프레임을 전송한 후, 수신 측의 응답(ACK 또는 NAK)을 기다립니다. 수신 측에서 NAK(Negative Acknowledgment)를 받으면 해당 프레임을 다시 전송합니다.
• 장점: 구현이 간단합니다.
• 단점: 대기 시간이 길어 전송 효율이 낮아질 수 있습니다.

2) Go-Back-N ARQ

• 방식: 송신 측은 여러 프레임을 연속적으로 전송할 수 있으며, 수신 측에서 오류가 발생한 프레임부터 다시 요청합니다.
• 장점: 전송 속도를 높일 수 있습니다.
• 단점: 오류 발생 시, 오류 이후의 모든 프레임을 재전송해야 하므로 비효율적일 수 있습니다.

3) Selective Repeat ARQ

• 방식: 수신 측에서 오류가 발생한 프레임만 선택적으로 요청하여 재전송합니다.
• 장점: 효율적이며 재전송 오버헤드가 줄어듭니다.
• 단점: 송신 측과 수신 측 모두 복잡한 버퍼링과 관리가 필요합니다.

2. ARQ의 문제점 및 해결책

• 대역폭 사용 비효율: Stop-and-Wait ARQ는 네트워크 대역폭을 충분히 사용하지 못할 수 있습니다.
• 오버헤드 증가: 재전송 요청과 ACK/NAK 신호로 인한 오버헤드가 발생할 수 있습니다.
• 혼잡 제어: 네트워크 혼잡이 발생할 경우, 오류율이 높아지면서 재전송이 반복되어 네트워크 성능이 저하될 수 있습니다.

3. 종합 비교

종류	설명	장점	단점
Stop-and-Wait ARQ	프레임 전송 후 응답 대기	구현이 간단	대기 시간 증가, 낮은 효율성
Go-Back-N ARQ	오류 발생 시 이후 프레임 모두 재전송	높은 전송 속도	재전송 오버헤드 큼
Selective Repeat ARQ	오류 프레임만 선택적으로 재전송	효율적 전송	복잡한 버퍼 관리 필요

결론

ARQ는 신뢰성 있는 데이터 전송을 위해 필수적인 프로토콜이지만, 각 방식마다 효율성, 복잡성, 오버헤드 문제를 고려하여 상황에 맞는 적절한 방법을 선택해야 합니다. 특히, Selective Repeat ARQ는 높은 효율성을 제공하지만, 구현의 복잡성이 높다는 단점이 있습니다.