Automatic Repeat Request

Senin, 17 Januari 2011

Automatic Repeat Request
Jika penerima mendeteksi error dlm suatu paket, bagaimana caranya pengirim tahu utk mengirim kembali (retransmisi) paket tsb?
Sistem yg secara otomatis meminta retransmisi dari paket yg hilang atau paket yg mengalami error disebut sistem ARQ
Untuk memberi tahu pengirim apakah data yang dikirim diterima dengan sukses, penerima dapat mengirimkan:
 Acknowledgment (ACK) — Indikasi penerimaan dengan baik
 Negative Acknowledgment (NAK) — Indikasi paket ada error
Strategi ACK/NAK memerlukan time-out. Untuk sistem yang menggunakan link yang handal, gaya end-to-end lebih disukai
Tiga skim umum:
 Stop and wait
 Go Back N
 Selective reject (selective retransmission)

A. Model Frame Transmisi


B. Protocol ARQ
1. Protokol Automatic Repeat Request (ARQ) menjamin pengiriman data handal (atau memberi tahu pengirim ketidaksempurnaan pengiriman)
2. Frame ® Grup bit-bit yang ditransmisikan bersama, berisi :
 — Header ® menjelaskan bagaimana untuk memperlakukan sisa
  frame lainnya.
 — Paket Informasi (Payload) ® data user (optional)
 — Error Detection Code ® biasanya CRC
3. Tipe Frame
Frame Informasi (I-Frame) ® berisi data
Frame Control ® mengatur/meregulasi komunikasi
Frame control dapat berupa :
 Dari penerima :
• ACK ® mendapatkan data
• NAK ® tidak mendapat data
  à Error Detection Code ® biasanya CRC
 Dari pengirim :
Frame Enquiry (ENQ) ® meminta laporan status dari penerima

1. Stop And Wait

Stop-and-Wait ARQ bekerja dengan :
 Sisi penerima mendapat frame-I, periksa:
CRC valid (tidak ada error terdeteksi) ® balas ACK
CRC invalid ® balas NAK
 Sisi pengirim :
Transmist Frame-I
Segera hidupkan timer frame-I
Lakukan salah satu dari berikut:
  * Menerima ACK sebelum timeout ® kirim frame berikutnya
  * Menerima NAK sebelum timeout ® retransmit frame
  * Timeout ® retransmit frame
 Ketentuan Stop And Wait ARQ
ACK dan Frame-I harus mempunyai nomor urut untuk mencegah frame ACK tidak match . Timer frame-I harus tidak terlalu cepat (terlalu lambat juga jelek!)
a. Tanpa penomoran frame
 Meningkatkan efisiensi Stop And Wait
Efisiensi Stop-and-Wait ARQ dapat ditingkatkan dgn :
• Checkpointing — jika timing out setelah mengirimkan frame-I yang panjang, daripada melakukan retransmisi, kirim ENQ dulu (modifikasi minor).
• Pipelining — Jika delay propagasi besar relatif terhadap waktu transmisi frame ® memerlukan protokol baru
 Stop And Wait Frame ENQ
2. Go Back N ARQ (Sliding Window)
 Stop and Wait tdk efisien jika delay propagasi lebih besar drpd waktu transmisi paket
a. Hanya dp mengirim satu paket per round-trip time
 Go Back N memungkinkan transmisi paket-paket baru sebelum yg terdahulu di-acknowledged
 Go back N menggunakan mekanisme window dimana pengirim dp mengirim paket yg ada dlm rentang window dari paket-paket
a. Window dinaikan/digeser begitu acknowledgement dari paket-paket sebelumnya diterima
a. Fitur Go Back N
 Ukuran Window = N
• Pengirim tdk dp mengirimkan paket dg nomor urutan paket/Sequence Number (SN) sampai dg SN = i+N sampai sudah menerima ACK utk paket dg SN = i.
 Penerima beroperasi spt pd Stop and Wait
• Menerima paket-paket dlm urutan
• Penerima tdk dp menerima paket tdk berurutan
• Kirim ACK dg nomor paket yg di harapkan berikutnya diterima/Request Number (RN), RN = i + 1 à ACK utk semua paket sampai dg dan termasuk i
a. Pengirim
• Mengingat sejumlah frame-I sebelumnya.
• Boleh mengirim frame-I s/d N frame (window=N) yg belum di-ack.
• Saat menerima NAK (atau timing out) untuk frame-I ke i, restart transmisi frame-I kembali ke frame yg ke i
b. Penerima
• Buang deretan paket yang tidak berurut atau duplikasi.
• Kirim ACK/NAK seperti Stop-and-Wait ARQ
3. Selective Reject
 Selective Repeat ARQ memperbaiki Go-Back-N ARQ pada jaringan kongesti dengan mengurangi retransmisi
 Pengirim:
a. Menjaga timer untuk tiap frame dikirimkan dalam window pengirimannya
b. Jika menerima NAK atau timeout hanya retransmisi frame yang terkorupsi atau hilang
c. Tidak akan meningkatkan frame lebih dari window pengiriman (Ws) dari frame terakhir yang di acknowledge
 Penerima:
d. Mengingat nomor urut dari paket berikutnya Rnext yang diharapkan dilihat
e. Mengingat secara benar paket-paket yang datang dalam window penerima WR
f. Dalam hal paket terkorupsi atau hilang, kirim NAK dengan nomor urut tersebut
g. Jika paket retransmisi tiba, naikan Rnext sesuai nomor urut frame yang disimpan dalam window.
Dalam contoh ini frame 2 hilang, penerima meminta retransmisi. Begitu diterima penerima dan pengirim dapat menaikan sliding window mereka.
www.pustakaskripsi.com/perangkat-lunak-simulasi-pengontrolan-kesalahan- dengan-metode-arq-2111.html
http://staff.ui.ac.id/internal/130781318/material/kuliahJK-ch3-DDL.ppt
www.jevuska.com/topic/stop+and+wait+data+flow.html




















Pendeteksi Error (Parity Bit dan CRC)

Metode Deteksi Kesalahan : Parity Bit dan CRC 1. Echo
Metode sederhana dengan sistem interaktif. Operator memasukkan data melalui terminal dan mengirimkan ke komputer. Komputer akan menampilkan kembali ke terminal, sehingga dapat memeriksa apakah data yang dikirimkan dengan benar.
2. Error Otomatis / Parity Check
Penambahan parity bit untuk akhir masing-masing kata dalam frame. Tetapi problem dari parity bit adalah impulse noise yang cukup panjang merusak lebih dari satu bit, pada data rate yang tinggi.

Jenis Parity Check :
a. Even parity (paritas genap), digunakan untuk transmisi asynchronous. Bit parity ditambahkan supaya banyaknya ‘1’ untuk tiap karakter / data adalah genap
b. Odd parity (paritas ganjil), digunakan untuk transmisi synchronous. Bit parity ditambahkan supaya banyaknya ‘1’ untuk tiap karakter / data adalah ganjil

Dengan bit pariti dikenal 3 deteksi kesalahan, yaitu :
a. Vertical Redundancy Check / VRC
b. Longitudinal Redundancy Check / LRC
c. Cyclic Redundancy Check / CRC
 Digunakan pengiriman berkecepatan tinggi, sehingga perlu rangkaian elektronik yang sukar. Cara CRC mengatasi masalah overhead dan disebut pengujian berorientasi bit, karena dasar pemeriksaan kemungkinan kesalahan adalah bit / karakter dan menggunakan rumus matematika khusus.
Contoh menggunakan paritas genap:
Satu blok informasi dilihat sebagai sederetan bit yang ditransmisikan. Bit yang ditransmisikan dimasukkan kedalam register geser siklis yang disebut generator CRC. Operasi ini didasarkan atas pembagian deretan bit dengan sebuah fungsi khusus.
Hasil bagi pembagian diabaikan. Sisanya disalurkan sebagai BCS (Block Check Sequence). Fungsi khusus tersebut disebut generator polynominal.

Realisasi Generator CRC / Penguji
 Data dimasukkan kedalam register geser pada berbagai titik melalui gerbang XOR yang mempunyai hubungan langsung dengan generator polynominal yaitu rumus matematika untuk membagi bit data. Lebih baik dari VRC / LRC, 99% error dapat terdeteksi.
 
Contoh hasil pada register geser 16 bit dengan gerbang XOR, dimana input pada bit 0, 5, 12 dan output pada bit 15, maka :
• CRC-CCITTT = X16 + X12 + X5 + 1
• CRC-16 = X16 + X15 + X2 + 1
• CRC-12 = X12 + X11 + X3 + X2 + 1
• LRC = X8 + 1
• RC-32 = X32 + X26 + X23 + X22 + X16
+ X12 + X11 + X10 + X8 + X7 + X5 + X4 + X2 + X1 + 1

http://en.kioskea.net/contents/base/control.php3
http://ti.amikmbp.ac.id/upload_file/bab3.doc
http://telecom.ee.itb.ac.id/~hend/ET3043/DataLinkLayer_09.pptx





Teknik Encoding Sebagai Pendeteksi Error

Teknik Encoding
1. Ketentuan Teknik Encoding
a. Unipolar
• Semua elemen-elemen sinyal dalam bentuk yang sama (semua + atau - )
b. Polar
• satu pernyataan logika dinyatakan oleh level voltase positif dan sebaliknya oleh level voltase negatif
c. Rate Data suatu sinyal
• Rate data yg ditransmisikan dan ditunjukkan dalam bit per detik
d. Durasi atau panjang suatu bit
• Waktu yang dibutuhkan pemancar untuk memancarkan bit
 Rate data R maka durasi bit adalah 1/R
e. Rate modulasi
• Rate dimana level sinyal berubah
• Diukur dalam bentuk baud yaitu elemen-elemen sinyal per detik
f. Tanda (Mark) dan ruang (Space)
• Biner 1 dan biner 0 berturut-turut
2. Perbandingan pola encoding
a. Pendeteksian error
• Dgn skema pengkodean sinyal scr fisik dpt mendeteksi error dgn lbh cepat
b. Interferensi sinyal dan kekebalan terhadap noise
• Beberapa kode tertentu menunjukkan kinerja yg sgt baik dlm mengatasi noise
c. Harga dan Kelengkapan
• Rating sinyal yang lebih tinggi(seperti kecepatan data) menyebabkan harga semakin tinggi
• Beberapa kode membutuhkan rate sinyal ternyata lbhbesar dibanding rate data aktual
3. Pola-Pola Encoding
a. Nonreturn to Zero-Level (NRZ-L)
• Adalah kode-kode yg sering digunakan utk membangkitkan atau mengartikan data digital melalui terminal atau perangkat-perangkat lain
• Dua tegangan yang berbeda untuk 2 digit biner
• Tegangan konstan selama interval bit
• Tidak ada transisi yaitu tidak kembali ke level voltase nol
Contoh:
Ketiadaan voltase dpt digunakan utk menampilkan biner 0 dan voltase positif konstan utk menampilkan nilai biner 1.
b. Nonreturn to Zero Inverted (NRZI)
• Mempertahankan pulsa voltase konstan utk durasi waktu bit
• Data2 itu sendiri ditandai saat kehadiran atau ketidakhadiran transisi pada permulaan waktu bit
• Adanya transisi (dari rendah ke tinggi atau tinggi ke rendah) pada permulaan waktu bit menunjukkan biner 1 utk bit waktu tsb
• Tidak ada transisi yg menunjukkan biner 0
• Adalah contoh encoding differential, yakni informasi yang ditransmisikan lebih ditujukan pada pengertian susunan simbol-simbol data yg berurutan dibandingkan dg elemen-elemen sinyal itu sendiri.

c. B8ZS
• Penggantian Bipolar With 8 Zeros
• Skema pengkodean didasarkan pada bipolar-AMI
• Kekurangan kode AMI adalah string panjang nol bisa menyebabkan hilangnya singkronisasi. Utk itu terdapat aturan :
 Jika octet pada semua zero dan pulsa terakhir tegangan yang terdahulu adalah encode positif sebagai 000+-0-+
 Jika octet pada semua zero dan pulsa terakhir tegangan yang terdahulu adalah encode negatif sebagai 000-+0+-
• Teknik ini memaksa dua kode pelanggaran pada kode AMI
• Receiver mendeteksi dan menerjemahkan seperti octed pada semua zero
d. HDB3
• Kepadatan tinggi Bipolar 3 Zeros
• Didasarkan pada bipolar-AMI
• String pada empat zero digantikan dengan satu atau dua pulsa

http://mzaidharitsah.blogspot.com/2009/05/teknik-encoding.html
http://telecom.ee.itb.ac.id/~hend/.../05-SignalEncodingTechniquesInd.ppt
http://journal.amikom.ac.id/index.php/KIDA/article/view/4649





Media Transmisi Terbaru

Minggu, 09 Januari 2011

Media Transmisi
Media transmisi adalah media yang menghubungkan antara pengirim dan penerima informasi (data), karena jarak yang jauh, maka data terlebih dahulu diubah menjadi kode/isyarat, dan isyarat inilah yang akan dimanipulasi dengan berbagai macam cara untuk diubah kembali menjadi data.
Kegunaan media transmisi
Media transmisi digunakan pada beberapa peralatan elektronika untuk menghubungkan antara pengirim dan penerima supaya dapat melakukan pertukaran data. Beberapa alat elektronika, seperti telepon, komputer, televisi, dan radio membutuhkan media transmisi untuk dapat menerima data. Seperti pada pesawat telepon, media transmisi yang digunakan untuk menghubungkan dua buah telepon adalah kabel. Setiap peralatan elektronika memiliki media transmisi yang berbeda-beda dalam pengiriman datanya.
Karakteristik media transmisi
Karakteristik media transmisi ini bergantung pada:
a. Jenis alat elektronika
b. Data yang digunakan oleh alat elektronika tersebut
c. Tingkat keefektifan dalam pengiriman data
d. Ukuran data yang dikirimkan
Jenis media transmisi
1. Guided Transmission Media
Guided transmission media atau media transmisi terpandu merupakan jaringan yang menggunakan sistem kabel.
Dalam jaringan komputer ada 3 jenis kabel yang umum digunakan, yaitu:
1.1 TP (Twisted Pair)
Merupakan kabel berpilin yang umum digunakan pada jaringan lokal. jika kabel Twisted Pair dikupas pembungkus luarnya, maka anda akan menemukan 8 buah kabel tembaga yang memiliki warna berbeda-beda. Pada kabel Twisted Pair 8 lembar kabel yang ada dipilin secara berpasangan untuk mengurangi induksi elektromagnetis. Selanjutnya, berdasarkan jumlah kulit pembungkus tembaga didalamnya, Jenis Kabel TP dibagi lagi menjadi 3, yaitu:
a. Shielded Twisted Pair (STP)

• Tegangan Kabel 150 ohm
• Speed dan Throughput 0 - 100 Mbps
• Panjang maksimal pemakaian kabel 100 Meter
• Biaya Relatif mahal
Catatan:
1. Kabel STP merupakan jenis kabel terbaik untuk kelas Twisted Pair.
2. Twisted Pair berguna untuk mengurangi induksi elektro magnetik (Noise) antar kabelnya.
3. Pair Shield berguna untuk mengurangi induksi elektro magnetik (Noise) antar tiap pair-nya.
4. Overall Shield berguna untuk mengurangi induksi elektro magnetik (Noise) antar keseluruhan kabel dengan noise dari luar atau kabel lainnya.
5. Outer Jacket berguna untuk melindungi bagian dalam kabel (Isolator)
b. Screened Twisted Pair (ScTP)
• Tegangan Kabel 100 - 120 ohm
• Speed dan Throughput 0 - 100 Mbps
• Panjang maksimal pemakaian kabel 100 Meter
• Biaya Relatif mahal
Catatan: ScTP merupakan jenis kabel terbaik nomer 2 setelah STP. yang menjadi pembeda antara keduanya adalah pada ScTP tidak menggunakan Pair Shield (untuk menekan biaya).
c. Unshiel Twisted Pair (UTP)
• Tegangan Kabel 100 - 120 ohm
• Speed dan Throughput 0 - 100 Mbps
• Panjang maksimal pemakaian kabel 100 Meter
• Biaya Relatif murah
Catatan: UTP merupakan jenis kabel yang paling banyak digunakan pada jaringan komputer dan juga merupakan kabel dengan kualitas paling rendah untuk kelas Twisted Pair. ia hanya menggunakan satu pembungkus pada bagian terluar sebagai isolator.

1.2 Coaxial
Kabel Coaxial memiliki bentuk yang sangat mirip dengan kabel antena TV, namun keduanya memiliki fungsi yang berbeda. pada bagian ujung yang akan disambung,dinamakan BNC.
• Tegangan Kabel 100 - 120 ohm
• Speed dan Throughput 0 - 100 Mbps
• Panjang maksimal pemakaian kabel < 500 Meter • Biaya Relatif murah • dibagi menjadi jenis thicknet dan thinnet 1.3 FO (Fiber Optic)


Fiber Optic merupakan teknologi yang cukup baru dan jarang digunakan. jika pada media transmisi sebelumnya digunakan tembaga, maka pada jenis kabel ini digunakan serat optik yang mengalirkan data dalam bentuk pulsa cahaya sehingga memiliki kecepatan yang sangat tinggi (kecepatan cahaya), dan juga pulsa cahaya tidak akan terganggu bila ada noise disekitarnya. Fiber Optic merupakan media transmisi high-class yang memiliki harga sangat-sangat mahal. karena performa yang dimilikinya, Fiber Optic biasa digunakan sebagai Backbone (jalur utama) dalam jaringan skala internasional.berdasarkan alur sinyal yang dikirimkan, FO dibagi menjadi 2, yaitu Single mode dan Multi mode.

2. Unguided Transmission Media
Unguided transmission media atau media transmisi tidak terpandu merupakan jaringan yang menggunakan sistem gelombang.
a. Gelombang mikro
Gelombang mikro (microwave) merupakan bentuk radio yang menggunakan frekuensi tinggi (dalam satuan gigahertz), yang meliputi kawasan UHF, SHF dan EHF. Gelombang mikro banyak digunakan pada sistem jaringan MAN, warnet dan penyedia layanan internet (ISP). Keuntungan menggunakan gelombang mikro adalah akuisisi antar menara tidak begitu dibutuhkan, dapat membawa jumlah data yang besar, biaya murah karena setiap tower antena tidak memerlukan lahan yang luas, frekuensi tinggi atau gelombang pendek karena hanya membutuhkan antena yang kecil. Kelemahan gelombang mikro adalah rentan terhadap cuaca seperti hujan dan mudah terpengaruh pesawat terbang yang melintas di atasnya.
b. Satelit
Satelit adalah media transmisi yang fungsi utamanya menerima sinyal dari stasiun bumi dan meneruskannya ke stasiun bumi lain. Satelit yang mengorbit pada ketinggian 36.000 km di atas bumi memiliki angular orbital velocity yang sama dengan orbital velocity bumi. Hal ini menyebabkan posisi satelit akan relatif stasioner terhadap bumi (geostationary), apabila satelit tersebut mengorbit di atas khatulistiwa. Pada prinsipnya, dengan menempatkan tiga buah satelit geostationary pada posisi yang tepat dapat menjangkau seluruh permukaan bumi. Keuntungan satelit adalah lebih murah dibandingkan dengan menggelar kabel antar benua, dapat menjangkau permukaan bumi yang luas, termasuk daerah terpencil dengan populasi rendah, meningkatnya trafik telekomunikasi antar benua membuat sistem satelit cukup menarik secara komersial. Kekurangannya adalah keterbatasan teknologi untuk penggunaan antena satelit dengan ukuran yang besar, biaya investasi dan asuransi satelit yang masih mahal, atmospheric losses yang besar untuk frekuensi di atas 30 GHz membatasi penggunaan frequency carrier.
c. Gelombang radio
Gelombang radio adalah media transmisi yang dapat digunakan untuk mengirimkan suara ataupun data. Kelebihan transmisi gelombang radio adalah dapat mengirimkan isyarat dengan posisi sembarang (tidak harus lurus) dan dimungkinkan dalam keadaan bergerak. Frekuensi yang digunakan antara 3 KHz sampai 300 GHz. Gelombang radio digunakan pada band VHF dan UHF : 30 MHz sampai 1 GHz termasuk radio FM dan UHF dan VHF televisi. Untuk komunikasi data digital digunakan packet radio.
d. Inframerah
Inframerah biasa digunakan untuk komunikasi jarak dekat, dengan kecepatan 4 Mbps. Dalam penggunaannya untuk pengendalian jarak jauh, misalnya remote control pada televisi serta alat elektronik lainnya. Keuntungan inframerah adalah kebal terhadap interferensi radio dan elekromagnetik, inframerah mudah dibuat dan murah, instalasi mudah, mudah dipindah-pindah, keamanan lebih tinggi daripada gelombang radio. Kelemahan inframerah adalah jarak terbatas, tidak dapat menembus dinding, harus ada lintasan lurus dari pengirim dan penerima, tidak dapat digunakan di luar ruangan karena akan terganggu oleh cahaya matahari.
Referensi
Grant, August E. & Meadows, Jennifer H. (2008). Communication Technology Update and Fundamental. (ed. 06). Boston: Focal Press. Page 46.
Straubhaar, Joseph & LaRose, Robert. (2004). Media Now: Communications Media in the Information Age. Belmont, CA: Wadsworth. Page 30-63.
Alaydrus, Mudrik (2009). Saluran Transmisi Telekomunikasi. Jogjakarta: Graha Ilmu.
http://id.wikipedia.org/wiki/Media_transmisi
http://teknik-informatika.com/media-transmisi-wired/
http://kecoak-cyber.blogspot.com/2010/07/media-transmisi-dengan-kabel.html


Followers

Wahyuni Eka Sari. Diberdayakan oleh Blogger.

What's Up Bebh??