El protocolo de Parada y espera es un protocolo ARQ para el control de errores en la comunicación entre dos hosts basado en el envío de tramas o paquetes, de modo que una vez se envía un paquete no se envía el siguiente paquete hasta que no se recibe el correspondiente ACK (confirmación de la recepción) y en caso de recibir un NACK (rechazo de la recepción) se reenvía el paquete anterior.

El ARQ (del inglés Automatic Repeat-reQuest) es un protocolo utilizado para el control de errores en la transmisión de datos, garantizando la integridad de los mismos. Éste suele utilizarse en sistemas que no actúan en tiempo real ya que el tiempo que se pierde en el reenvío puede ser considerable y ser más útil emitir mal en el momento que correctamente un tiempo después. Esto se puede ver muy claro con una aplicación de videoconferencia donde no resulta de utilidad emitir el pixel correcto de la imagen 2 segundos después de haber visto la imagen.

Esta técnica de control de errores se basa en el reenvío de los paquetes de información que se detecten como erróneos (Esto quiere decir que no todos los paquetes de información se detectan como erróneos).

Para controlar la correcta recepción de un paquete se utilizan ACK's (acknowledge) y NACK's de forma que cuando el receptor recibe un paquete correctamente el receptor asiente con un ACK y si no es correcto responde con un NACK. Durante el protocolo que controla recepción de paquetes pueden surgir múltiples problemas (pérdida de ACK, recibir un ACK incorrecto, etc.) complicándose así el contenido del ACK y surgiendo nuevos conceptos como el de timeout.

Si el emisor no recibe información sobre la recepción del paquete durante un tiempo fijado (timeout) éste se reenvía automáticamente.

Esencialmente existen tres tipos de ARQ aunque en la práctica se combinen buscando el sistema óptimo para cada canal o estado de tráfico concreto.

Calculemos ahora la eficacia de este sistema, para ello nos basta con deducir cual es el número medio de transmisiones por cada trama, pero dado que para n transmisiones tenemos:

Si reemplazamos lo obtenido en este caso, en la fórmula de eficiencia, teniendo en cuenta que k es el número de bits de información y que m el número de bits de redundancia por trama, así como que R es la velocidad binaria:

Vemos que si la probabilidad de error es pequeña se pueden usar k altos, se puede hallar el k óptimo si se deriva la expresión anterior respecto de k y se iguala a 0, esto da un k óptimo de: