I.
PENDAHULUAN
A. Latar Belakang Masalah Pada dasarnya Komunikasi data merupakan proses pengiriman informasi diantara dua titik menggunakan kode biner melewati saluran transmisi dan peralatan, bisa antara komputer dengan komputer, komputer dengan terminal,atau komputer dengan peralatan, atau peralatan dengan peralatan. Namun dalam proses pengiriman dan dan penerimaan informasi informasi tersebut bisa saja terjadi terjadi kesalahan, yaitu yaitu data yang diterima tidak sesuai dengan yang dikirim, ataupun gagalnya pegiriman informasi atau data. Sehingga dibutuhkannya Error Detection and Error Corection
B. Tujuan 1. Melengkapi tugas mata kuliah “Komunikasi Data” sesuai instruksi Dosen Pembimbing. 2. Untuk lebih memahami materi “Komunikasi Data” khusussnya mengenai “Error Detection and Correction”
II. PEMBAHASAN
A. Type of Error
Single – bit Error
Single – bit Error berarti hanya ada satu bit dari unit data ( dapat berupa Byte, character, ubit data atau paket ) yang mengalami perubahan baik dari 1 ke 0 atau dari 0 ke 1. Single – bit Error biasanya terjadi pada serial data trasmision, namun tidak menutup kemungkinan terjadi pada paralel data transmission.
Multiple – bit Error
Multiple – bit Error berarti ada dua atau lebih bit dari unit data yang mengalami perubahan baik dari 1 ke 0 atau dari 0 ke 1 secara acak atau tidak berurutan.
Burst
Burst berarti ada dua atau lebih bit dari unit data yang mengalami perubahan baik dari 1 ke 0 atau dari 0 ke 1 secara berurutan.
B. Gangguan Macam-macam gangguan yang bisa mempengaruhi transmisi data.
i.
Gangguan Random (acak) Derau panas (thermal noise) : akibat pergerakan acak elektron
bebas dalam rangkaian yang tidak mungkin dihindari. Umumnya tidak mengganggu, kecuali bila lebih kuat dari sinyal yang dikirim.
Derau impuls (impulse noise) : akibat perubahan tegangan
pada sistem kelistrikan
Bicara silang (cross talk) : akibat masuknya sinyal dari kanal
lain atau dari sinyal yang dimultipleks. Derau akan bertambah
bila jarak transmisi jauh, makin besar sinyal atau frekuensi
Gema (echo) : akibat perubahan impedansi dalam rangkaian
listrik
Perubahan fasa : akibat derau impulse. Akan terjadi perubahan
fasa sinyal.
Derau intermodulasi : akibat pembentukan sinyal baru dari dua
saluran berbeda yang mengganggu sinyal lain
Fasa jitter : akibat multipleks yang menghasilkan perubahan
frekuensi serta bentuk sinyal
Fading (pada sistem microwave) : akibat terpecahnya sinyal,
yang kemudian menyatu kembali saat akan tiba di tempat tujuan.
ii.
Gangguan Tak Random (Sistematis) Redaman : Penyerapan sinyal oleh
saluran transmisi. Besar redaman berbeda-beda tergantung pada frekuensi sinyal, jenis media transmisi, dan panjang saluran
Tundaan : Perbedaan kecepatan
rambatan tiap-tiap frekuensi sehingga tiba di tempat tujuan dalam waktu yang berbeda. Pada transmisi suara derau ini tidak berpengaruh terlalu besar, namun berpengaruh pada transmisi data.
C. Error Detection and Correction Adalah cara untuk mendeteksi bit yang error dan usaha untuk merubah bit yang error
menjadi
bit
yang
benar. Saluran
komunikasi
banyak
tergantung
dari kebisingan saluran , dan dengan demikian kesalahan dapat diperkenalkan selama
transmisi
dari
sumber
ke
penerima. Kesalahan
teknik
deteksi
memungkinkan mendeteksi kesalahan tersebut, sementara koreksi kesalahan memungkinkan rekonstruksi data asli.
Deteksi kesalahan disebabkan oleh kebisingan atau gangguan lain yang telah disebutkan di atas selama transmisi dari transmitter ke receiver. Koreksi Kesalahan adalah deteksi kesalahan dan rekonstruksi, data asli bebas dari kesalahan. Kanal transmisi atau media simpan magnetic akan selalu memiliki batas. Agar pengirim pesan bisa mengirim pesan secara utuh diperlukan teknik pengkodean yaitu mengubah informasi secara utuh menjadi suatu symbol atau rentetan symbol komunikasi sehingga bisa melewati kanal transmisi dengan baik. Dalam perubahan informasi mngkin akan timbul kesalahan. Media simpan magnetic, computer, semuanya memakai teknik deteksi atau koreksi kesalahan. Seperti dalam domain digital hanya ada dua bilangan yaitu 0 dan 1. Teknik ini berfungsi untuk mendeteksi dan mengoreksi. Kemudian mengubah dari yang seharusnya 1 menjadi 0 atau sebaliknya. Apabila pesannya hanya 1 atau 0 saja, tetapi tidak bila berupa rentetan bilangan biner.
D. Error Detection Terjadinya kesalahan bit data dalam aliran serial data digital merupakan kejadian jarang terjadi. Bahkan yang lebih jarang lagi adalah kesalahan dalam transmisi satu pesan. Biasanya jika sejumlah kesalahan terjadi maka dapat diduga bahwa ada gangguan signifikan terjadi yang mempengaruhi saluran transmisi. Atau mungkin adanya kesalahan besar atau kegagalan dalam jalur komunikasi. Terutama karena “bit-error rate” yang sangat rendah pada pengiriman data, metode deteksi yang error dan algoritma yang dirancang untuk mengatasi deteksi atau koreksi kesalahan bit tunggal. Namun, seperti yang akan kita lihat,banyak dari metode ini juga akan mendeteksi kesalahan ganda.
Error Detection menggunakan konsep redundancy yang artinya menambahkan bit extra pada data untuk mendeteksi error pada tujuan. Error Detection terdiri dari beberapa metode yaitu : VRC, LRC, CRC – biasanya digunakan pada data link layer dan checksum – khusus digunakan pada upper layers.
1. Bit Paritas >>>Penambahan Extra Bit di akhir Data VRC (Vertical Redundancy Check )
Menambahkan sebuah parity bit pada setiap data sehingga jumlah total bit 1 pada data menjadi genap. VRC dapat mendeteksi semua single bit error serta dapat mendeteksi multiple dan burst error hanya jika jumlah total error pada data adalah ganjil. Jika receiver mengetahui bahwa data yang dikirim telah dimasuki noise atau corrupt maka data akan dibuang dan meminta untuk pengiriman kembali. Kelemahan : tidak mampu mendeteksi kesalahan bit yang jumlahnya genap
LRC ( Longitudinal Check Redundancy )
LRC untuk data dikirim secara blok. Cara ini seperti halnya dengan VRC hanya saja penambahan bit parity tidak saja pada akhir karakter tetapi juga pada akhir setiap blok karakter yang dikirimkan. Untuk setiap bit dari seluruh blok karakter ditambahkan 1 bit parity termasuk juga bit parity dari masing-masing karakter. Tiap blok mempunyai satu karakter khusus yang disebut Block Check Character (BCC) yang dibentuk dari bit uji. dan dibangkitkan dengan cara sebagai berikut : "Tiap bit BCC merupakan parity dari semua bit dari blok yang mempunyai nomor bit yang sama. Jadi bit 1 dari BCC merupakan pariti genap dari semua bit 1 karakter yang ada pada blok tersebut, dan seterusnya" LRC memiliki keunggulan dalam kecepatan untuk mendeteksi error pada single bit maupun burst error. Namun jika pada unit data terdapat dua bit mengalami kerusakan yang posisinya sama, maka LRC Checker tidak dapat mendeteksi error. Kelemahan : terjadi overhead akibat penambahan bit parity per 7 bit untuk karakter.
2. CRC ( Cyclic Check Redundancy ) >>>Penambahan CRC Reminder di akhir Data
Cyclic redundancy check (CRC) adalah metode yang umum digunakan untuk mendeteksi error. CRC beroperasi pada sebuah frame/block. Setiap block berukuran m bit yang akan dikirim akan dihitung CRC checksumnya (berukuran r bit), kemudian dikirim bersama sama dengan frame (dengan ukuran m+r bit). Pada sisi penerima, penerima akan menghitung CRC checksum pada frame yang
diterima, dan dibandingkan dengan checksum yang diterima, jika berbeda, berarti frame rusak.
CRC menggunakan prinsip modulo bilangan. Data dianggap sebagai sebuah bilangan, dan untuk menghitung checksum, sama dengan menambahkan digit untuk data dengan digit untuk checksum (berisi 0) kemudian dibagi dengan pembilang tertentu, dan sisa pembagiannya menjadi checksum untuk data tersebut. Tergantung pemilihan bilangan pembagi, CRC dapat mendeteksi singlebit error, double bit error, error berjumlah ganjil, burst error dengan panjang maksimum r. Bilangan pembagi tersebut disebut sebagai generator (polinomial).
Contoh :
Berikut contoh deskripsi mengenai CRC. Di sisi pengirim: # Data memiliki m bit 1001, m = 4 # Generator memiliki panjang r bit 101, r = 3 # Tambahkan r-1 bit 0 ke data: 100100 # Bagi bilangan ini dengan generator, sisanya (11) adalah checksum # Tambahkan checksum ke data asal: 100111
Di sisi penerima: # Bagi data yang diterima dengan generator. Jika sisanya bukan 0, berarti terjadi kesalahan. # Jika sisanya 0, berarti tidak terjadi kesalahan, sesuai dengan kriteria generator yang digunakan.
E. Error Correction Error Correction adalah metode perbaikan kesalahan yang digunakan oleh Rx pada
saat
mengetahui
bahwa
data
yang
diterima
tidak
valid.
Untuk
melakukanError Correction pada sistem komunikasi data dilakukan 2 pendekatan :
1. Backward Error Correction Perbaikan
kesalahan
transmisi
dengan
melakukan
transmisi
ulang
(retransmission). Protokol yang mengatur proses retransmission secara otomatis biasanya disebut Automatique Repeat Request ( ARQ )Terdapat 2 type dari Automatque Repeat Request : a. Idle Repeat Request
Menggunakan protokol Stop and Wait
Pengiriman frame data yang berikutnya oleh Tx dilakukan apabila Rx menjawab ACK untuk frame data yang sebelumnya.
b. Continous Repeat Request
Menggunakan protokol Sliding Windows
Ada 2 sistem yang dapat digunakan yaitu :
Selective Repeat ( Selective Retransmission )Hanya frame yang mengalami kesalahan transmisi saja yang diulangpengirimannya.
Go Back NPengiriman ulang dilakukan semuanya, dimulai dari frame yang salahtersebut.
2. Forward Error Correction Hamming Code Kode ini dikenalkan oleh Richard Hamming (1950) Sebagai kode tunggal pengoreksi kesalahan (single error-correcting code). Bit parity ditambahkan ke dalam bit-bit informasi, Jika suatu saat ada perubahan bit-bit data ketika proses transmisi, maka bit-bit informasi asli masih bisa diselamatkan. Kodeini dikenal pula sebagai parity code Bit parity tambahan diberikan pada bit-bit informasi Sebelum ditransmisikan, sedangkan pada sisi penerima Dilakukan pengecekan dengan algoritma yang sama Dengan pembangkitan bit parity tambahan Cara pengisian bit tambahan pada bit-bit informasi x
Untuk bit data 4-bit, bit-bit data terletak pada posisi 3, 5, 6 dan7. Bit pengisi terletak pada posisi1, 2, 4 (2K) K = jumlahbit data -1
Jumlah bit informasi =
,
(n jumlah bit cek)
Tabel hamming untuk informasi 4 bit
Nilai bit pengisi/ cek: (untuk informasi 4-bit)
Untuk informasi n-bit, nilai bit pengisi/ cek adalah:
Contoh: Bagaimana bentuk data yang ditransmisikan dengan kode Hamming, jika diketahui bit data = 1010 ? Jawab: a1 = a3 + a5 + a7 >>> a1 = 1 + 0 + 0 = 1 a2 = a3 + a6 + a7 >>> a2 = 1 + 1 + 0 = 0 a4 = a5 + a6 + a7 >>> a3 = 0 + 1 + 0 = 1 Sehingga bentuk data yang ditransmisikan menjadi: 1011010
REFFERENSI
1. http://ibnu10018079.blogspot.com/2012/03/error-detection-andcorrection.html 2. http://jaming89.wordpress.com/2010/04/11/mekanisme-errordetection/#more-12 3. http://sitiekachotimah.blogspot.com/2012/02/tugas-1-komunikasi-datadan-jaringan.html 4. http://slamet10018075.blogspot.com/2012/02/tugas-komunikasi-data-dan jaringan.html 5. http://irmatriasanti.blogspot.com/2012/03/error-correction-vs-errordetection.html 6. http://en.wikipedia.org/wiki/Error_detection_and_correction 7. http://webtools.delmarlearning.com/sample_chapters/miller_ch03.pdf 8. http://www.scribd.com/rifqi_ikhsan/d/53434027-Bab-12-Error-Detection 9. http://anjriterz.blogspot.com/2010/01/error-detection-and-errorcorrection.html 10. http://blog.ub.ac.id/ichiemone/2011/11/27/hamming-code-parity-checkscyclic-redundancy-check-crc/ 11. http://www.scribd.com/doc/81447649/18/ERROR-CORRECTION 12. http://staff.unud.ac.id/~sukadarmika/wp-content/uploads/2010/02/pert-6hamming-code.pdf 13. http://elearningsupport.org/asset/artikel/MT0000055.pdf
KATA PENGANTAR
Puji syukur penyusun panjatkan ke hadirat Allah Subhanahu Wata’ala, karena berkat rahmatnya kami bisa menyelesaikan makalah yang berjudul “ERROR DETECTION AND CORRECTION ”. Makalah ini di ajukan guna memenuhi tugas mata kuliah “KOMUNIKASI DATA”. Kami mengucapkan terima kasih kepada semua pihak yang telah membantu sehingga makalah ini dapat di selesaikan tepat pada waktunya. Masih jauh dari sempurna, oleh karena itu,kritik dan saran yang bersifat membangun sangat kami harapkan demi sempurnanya makalah ini, Semoga makalah ini memberikan informasi bagi teman-teman seperjuangan dan bermanfaat untuk pengembangan wawasan dan peningkatan ilmu pengetahuan bagi kita semua
Serang, 7 April 2012
MAKALAH ERROR DETECTION AND CORRECTION (KOMUNIKASI DATA)
NAMA NIM
: PIJAR AJI PRATAMA : 11211330
UNIVERSITAS SERANG RAYA
T. INFORMATIKA / SEMESTER II B2/R2
QUIS
1. Perbedaan hubungan, bridge, switch, router. 2. Perbedaan ethernet, , fast ethernet, gigabit ethernet, 10gigabitethernet
JAWABAN
1. Hub Alat penghubung atar komputer, semua jenis komunikasi hanya dilewatkan oleh hub. hub digunakan untuk sebuah bentuk jaringan yang sederhana (misal hanya untuk menyambungkan beberapa komputer di satu group IP lokal) ketika ada satu paket yang masuk ke satu port di hub, maka akan tersalin ke port lainnya di hub yg sama dan semua komputer yg tersambung di hub yang sama dapat membaca paket tersebut. Saat ini hub sudah banyak ditinggalkan dan diganti dengan switch. Alasan penggantian ini biasanya adalah karena hub mempunyai kecepatan transfer data yang lebih lambat daripada switch. Hub dan switch mempunyai kecepatan transfer data sampai dengan 100 Mbps bahkan switch sudah dikembangkan sampai kecepatan 1 Gbps. Switch Sebuah alat yang menyaring/filter dan melewatkan(mengijinkan lewat) paket yang ada di sebuah LAN. switcher bekerja pada layer data link (layer 2) dan terkadang di Network Layer (layer 3) berdasarkan referensi OSI Layer Model. sehingga dapat bekerja untuk paket protokol apapun. LAN yang menggunakan Switch untuk berkomunikasi di jaringan maka disebut dengan Switched LAN atau dalam fisik ethernet jaringan disebut dengan Switched Ethernet LANs. Router Alat yang bertugas untuk mengantarkan paket data dalam jaringan. router dapat digunakan jika tersambung paling tidak dengan dua jaringan yang berbeda sehingga pengaturan tersebut membutuhkan sebuah router.Router berada di sisi gateway sebuah tempat dimana dua jaringan LAN atau lebih untuk disambungkan. Router menggunakan HEADERS dan daftar tabel pengantar (Forwarding Table) untuk menentukan posisi yang terbaik untuk
mengantarkan sebuah paket jaringan dan juga menggunakan protokol seperti ICMP,HTTP untuk berkomunikasi dengan LAN lainnya dengan konfigurasi terbaik untuk jalur antar dua host manapun. Bridge mengatur (melalui filtering atau forwarding) frame data per segmen, sehingga jika w/s 1 akan mengirim data ke w/s 2, frame tidak akan diteruskan (forward) ke segmen 2. Hal ini mengakibatkan beban jalur setiap segmen menjadi optimal, dan overhead traffic pada setiap segmen dapat dikurangi. Jadi, perbedaan utamanya adalah: Hub >>> alat penghubung antar komputer Switch >>>alat penyaring atau filter yang mengijinkan lewat paket yang ada di LAN Router >>>alat yang bertugas untuk mengantarkan paket data dalam jaringan Bridge >>>alat mengatur (melalui filtering atau forwarding) frame data per segmen
2. Ethernet Ethernet berbasis standard IEEE 802.3 dan menyediakan 10 MB andwidth untuk end user. Semakin banyak user yang ada pada sebuah segmen ethernet, semakin besar kemungkinan terjadi collision, yang merubah sinyal yang dikirimkan sebuah host jadi tidak bisa digunakan. Ketika host terhubung pada satu switchport tersendiri, 10 mb bandwidth yang tersedia akan terpakai oleh host itu sendiri, dan peluang terjadinya collision menjadi nol. Setiap port pada sebuah switch merupakan sebuah collision domain tersendiri. Ethernet menggunakan kabel UTP (Unshielded Twisted Pair), yang panjangnya terbatas sejauh 100 meter. Dalam model networking 3 layer, umumnya Ethernet bisa ditemukan pada access layer, yang menghubungkan end user pada network Fast Ethernet
Fast Ethernet didefinisikan oleh IEEE 802.3u, dan beroperasi pada 100
MB. FE dapat menggunakan kabel UTP atau fiber-optic. Pada saat beroperasi full-duplex, bandwidth effektif total adalah 200 MBPS, karena FE dapat mengirim dan menerima data pada waktu bersamaan. Pada beberapa switch dapat kita lihat “10/100”, yang berarti port tersebut dapat dihubungkan dengan Ethernet atau Fast Ethernet, sedangkan kecepatan port tersebut akan dinegosiasikan antara switch dan perangkat yang terhubung pada port tersebut. Untuk menghubungkan switch dengan end user, entah itu server atau sebuah workstation, juga router, akan dibutuhkan kabel straight-trough. Gigabit Ethernet
Sering juga disebut “Gig Ethernet”. Gig Ethernet mendukung kecepatan hingga 1000 MBPS, alias 1 Gigabit per second (GBPS). Kabel yang digunakan untuk Gig Ethernet bervariasi. Kabel yang diperlukan tergantung pada standard Gigabit Ethernet yang dipakai oleh switch. Pada umumnya tipe kabel yang dipakai adalah Shielded TwistedPair (STP), Multimode Fiber (MMF) 50 atau 62.5 micron core, dan Single-Mode Fiber (SMF) dengan 8,9,atau 50 micron core. Pastikan untuk mengecek dokumentasi switch bersangkutan sebelum memutuskan untuk membeli tipe kabel Gigabit Ethernet 10 Gigabit Ethernet
Sering disebut 10GbE. 10Gig Ethernet hanya bisa beroperasi dengan kabel fiber-optic dan mode full-duplex.
III. PENUTUP A. KESIMPULAN Komunikasi data merupakan proses pengiriman informasi diantara dua titik menggunakan kode biner melewati saluran transmisi dan peralatan, bisa antara komputer dengan komputer, komputer dengan terminal,atau komputer dengan peralatan, atau peralatan dengan peralatan. Namun dalam proses pengiriman dan penerimaan informasi tersebut bisa saja terjadi kesalahan, yaitu data yang diterima tidak sesuai dengan yang dikirim, ataupun gagalnya pegiriman informasi atau data. Kesalahan atau kegagalan tersebut dikarenakan karena beberapa hal seperti derau panas, impuls, dan masih banyak lainnya. Error detection berarti mendeteksi kesalahan tau kegagalan yang terjadi melalui beberapa metode yaitu VRC (Vertical Redundancy Check ), LRC ( Longitudinal Check Redundancy), CRC ( Cyclic Check Redundancy ). Error Correction berarti merekontruksi ulang atau mengoreksi kesalahan kedalam bit yang benar melalui 2 cara yaitu Forward Error Correction, Backward Error Correction.
B. SARAN Agar tidak sering terjadi kesalahan atau “Error” maka perhatikan gangguan – gangguan yang bisa mengakibatkan terjadinya kesalahan atau “Error”.