Error-Correcting Codes

Presentasi berjudul: "Error-Correcting Codes"— Transcript presentasi:

1 Error-Correcting Codes
Use of a Hamming code to correct burst errors.

2 Protocol Data Link Layer
3.3.1.Unstricted Simplex Protocol Pengirim : Ambil paket dari NL Membentuk frame Kirim ke PL Penerima : Bila ada frame sampai Ambil dari PL Ambil paket dari frame Kirim paket ke NL

3 3.3.2. Simplex stop and wait protocol
Data ditransmisikan ke satu arah saja NL pengirim dan penerima siap Waktu proses diabaikan Mempunyai buffer dengan kapasitas  Tidak ada frame yang rusak/hilang Simplex stop and wait protocol Buffer : terbatas Saluran komunikasi : error free Trafik data : simplex Kecepatan proses : terbatas

4 Protocol ini merupakan protocol dimana pengirim mengirimkan satu frame dan kemudian menunggu ack sebelum melanjutkan pengiriman Pengirim : Ambil paket dari NL Membentuk frame Kirimkan ke PL Menunggu ack

5 Penerima : Bila ada frame yang datang Ambil dari PL Ambil paket dari frame Lewatkan ke NL Kirim ack Protocol Simplex untuk Kanal yang bernoise Situasi yang sesungguhnya Frame bisa rusak/hilang Bila frame rusak, dapat dideteksi dengan checksum

6 Protocol yang sebelumnya
Pengirim : Mengambil dari NL (data) Membuat frame/membentuk frame (DLL) Mengirim frame (lewat PL) Bila menerima ack, mengirim frame berikut Bila tidak menerima ack, mengirim ulang Diulang sampai selesai

7 Penerima : Menerima dari PL Dilakukan error checking Kalau terjadi/terdeteksi error dibuang, tidak mengirim ack Kalau datanya bagus, tanpa error mengirim ack Diteruskan sampai si pengirim selesai mengirimkan semua frame MASALAH : Apa yang terjadi bila acknya hilang dalam transmisi data?

8 Gambarannya sbb : Si A mengirim data Diterima oleh si B Lulus checksum, si B mengirim ack Ack hilang ditengah jalan Time out ! Si A tidak menerima ack dalam waktu tertentu Si A menganggap transmisi gagal dan mengirim frame tadi lagi Si B menerima frame lagi dan diteruskan ke NL Pada NL tertulis 2 frame yang sama pada NL

9 Cara mengatasinya : Diberi no. urut pada setiap framenya untuk membedakan frame yang satu dengan yang lain Jadi bila menerima frame yang sama, salah satu dapat dibuang. Jumlah bit yang menyatakan no. urut diharapkan seminimal mungkin Berapa bit minimum tersebut ? Analisa : Anggap bahwa frame I = m frame II = m + 1 frame III = m + 2

10 m dengan m + 1 atau m + 1 dengan m + 2
Keraguan terjadi pada bukan Akibatnya, hanya perlu membedakan antara m dengan m + 1 atau m + 1 dengan m + 2 bukan m dengan m + 2

11 Kenaikannya dengan modulo 2
Oleh karena itu hanya diperlukan 1 bit saja untuk nomor urut frame : 0 dan 1 Kalau menerima no. urut yang salah, (setelah 0, 0 lagi atau setelah 1, 1 lagi), berarti frame yang diterima tidak urut (duplikasi dari frame yang sebelumnya) salah satu dibuang Kalau no. urutnya benar : frame m : no. 0 frame m + 1 : no. 1 frame m + 2 : no. 0 …dst frame-frame tersebut akan diteruskan ke NL Kenaikannya dengan modulo 2

12 3.3.4. PAR (Positive Acknowledgement with Retrans-
mission) Pengirim : Inisialisasi no urut frame yang mau dikirim Ambil paket I dari NL Membentuk frame Mengirim frame kewat PL

13 Menunggu jawaban dari penerima
Bila frame sampai dengan selamat ada ack mengirim yang berikut Kelamaan time out mengirim data yang sama frame rusak mengirim data yang sama Diulang sampai semua frame terkirim

14 Penerima : Tunggu Bila frame sampai : Cek apakah frame sempurna? Cek sequential no nya? Bila valid, lewatkan data ke NL Increment seq no yang diharapkan berikutnya Bila tidak, frame tersebut dibuang Seq. No yang diharapkan berikutnya tidak di in-crement Diulang sampai pengiriman data selesai

15 3.4. Protocol Sliding Window
Pada 3 protocol yang pertama, frame ditransmisikan ke 1 arah saja simplex Situasi yang praktis : perlu transmisi untuk 2 arah full duplex Untuk full duplex (salah satu cara) Perlu 2 saluran transmisi simplex yang terpisah Tetapi untuk saluran balik, bandwidth wasted Forward (data) A B Reverse (ack)

16 Pemikiran yang lain : Menggunakan saluran yang sama untuk ke dua arah dengan data dan ack dalam 1 frame Dengan melihat jenis field pada header dari incoming frame, receiver mengetahui apakah frame tsb frame data / frame ack

17 Digunakan teknik piggy backing :
Teknik dimana menunda pengiriman ack sampai ada data frame yang dikirimkan dan ack akan ditempelkan pada frame data. Masalah pada piggy backing : Lamanya waktu tunggu menunggu frame data yang dapat ditumpangi oleh ack Jika lamanya delay > time out sender sender retransmit data

18 Keuntungan dari teknik ini :
Dapat menghemat bit-bit untuk membentuk frame ack Karena untuk mengirim ack juga harus dalam bentuk frame, perlu : header checksum Protocol Sliding Window : Dapat menangani : Frame sampah (rusak) Frame hilang Time out yang terlalu cepat Selain ack itu sendiri

19 Pada setiap frame berisi nomor urut 0 ~ max
Dimana max : 2n - 1 bit Untuk Protocol stop and wait, n = 1 (0 atau 1) Protocol ini memiliki : Sending Window Mengingat nomor urut dari frame yang dikirim Ukuran frame, sesuai windownya Mengingat ack yang sampai Receiving Window Mengingat frame yang diterima dengan baik Mengingat ack yang dikirim

20 Sliding window dengan ukuran = 1, dengan no urut = 3 bit
Max window size = n, berarti sender perlu n buffer untuk menyimpan frame yang mungkin perlu dikirim kembali Sliding window dengan ukuran = 1, dengan no urut = 3 bit

21 (b) Pengirim mengirim 1 frame
Keterangan gambar : (a) Keadaan awal (b) Pengirim mengirim 1 frame (c) Setelah frame pertama diterima penerima (d) Setelah ack pertama diterima pengirim One Bit Sliding Windows Maximum window size : 1 Protokolnya : stop and wait Menunggu ack dari frame yang dikirimkan, baru mengirim frame berikutnya

22 Protocol : Bila ada frame yang mau dikirim Inisialisasi nomor urut frame Inisialisasi nomor frame yang diterima Ambil data dari NL Membentuk frame Beri nomor urut frame Piggy backing ack Lewatkan ke PL Pasang timer : Menunggu ack dari receiver

23 Bila ada frame sampai : Ambil frame dari PL Nomor urut benar : Lewatkan ke NL Naikkan no. urut penerima (untuk dibandingkan dengan no. urut frame yang datang) Nomor ack : benar : Ambil paket baru dari NL Naikkan no. urut Membentuk frame Insert no urut Piggy backing ack lewatkan ke PL --- pasang timer … wait!

24 Protocol yang ke empat

25 5. A Protocol Using Go Back N
Pipelining and error recovery. Effect on an error when (a) Receiver’s window size is 1. (b) Receiver’s window size is large.

26 Sliding Window Protocol Using Go Back N (2)
Simulation of multiple timers in software.

27 A Sliding Window Protocol Using Selective Repeat (5)
(a) Initial situation with a window size seven. (b) After seven frames sent and received, but not acknowledged. (c) Initial situation with a window size of four. (d) After four frames sent and received, but not

28 Protocol Verification
Finite State Machined Models Petri Net Models

29 Grafik berhubungan dengan :
Protokol : 2 keadaan Kanal : 4 keadaan  ada 16 keadaan XYZ : X = 1 atau 0 menyatakan frame yang dikirim Y = 1 atau 0 menyatakan frame yang diharapkan akan diterima Z = 0, 1, A , - menyatakan kondisi kanal.

30 Pada kondisi normal transisi 1,2,3,4 akan terjadi berulang-ulang.
Bila kanal kehilangan frame maka (000) ke (00-) Bila pengirim kehabisan waktu kembali ke (000) atau transisi 7. Transisi 7 dan 5 serta 8 dan 6 adalah kehilangan Ack (lebih rumit).

31 Finite State Machined Models
(a) State diagram for protocol 3. (b) Transmissions.

32 Deadlock : Situasi dimana protolol tidak dapat lagi melakukan kegiatan lebih lanjut Gb.21 adalah variasi protokol 3 untuk full duplex Protokol :2 keadaan dan keadaan 2 kanal. Kanal arah maju : 0,1 dan – Kanal arah balik : A dan -

33 A Petri net with two places and two transitions.
Petri Net Models A Petri net with two places and two transitions.

34 Memiliki 4 elemen : tempat adalah bagian dari sistem (A dan B) transisi digambarkan oleh garis vertikal atau horisontal lengan masing2 transisi dapat mempunyai lengan 0 atau lebih. token (bulatan besar) adalah menandakan sistem ada di A Transisi enable bila sedikitnya mempunyai tokeninput pada setiap tempat inputnya Enable berarti dapat memindahkan toktn tempat input ke tempat output.

35 A Petri net model for protocol 3.
Petri Net Models (2) A Petri net model for protocol 3.

36 Example Data Link Protocols
HDLC – High-Level Data Link Control The Data Link Layer in the Internet

37 High-Level Data Link Control
Frame format for bit-oriented protocols.

38 High-Level Data Link Control (2)
Control field of (a) An information frame. (b) A supervisory frame. (c) An unnumbered frame.

39 The Data Link Layer in the Internet
A home personal computer acting as an internet host.

40 PPP – Point to Point Protocol
The PPP full frame format for unnumbered mode operation.

41 PPP – Point to Point Protocol (2)
A simplified phase diagram for bring a line up and down.

42 PPP – Point to Point Protocol (3)
The LCP frame types.

43 SELESAI BAB 4