Pengontrolan kesalahan berkaitan dengan mekanisme untuk mendeteksi dan memperbaiki kesalahan yang terjadi pada pentransian frame. Model yang akan kita gunakan, yang juga mencakup kasus khusus, diilustrasikan dalam gambar 7.1b. Sebagaimana sebelumnya, data dikirim sebagai deretan frame; frame tiba sesuai dengan perintah yang sama saat dikirim; dan masing-masing frame yang ditransmisikan mengalami perubahan dan sejumlah variabel penundaan sebelumn mencapai penerima. Selain itu, kita mengakui kemungkinan adanya dua jenis kesalahan, yakni :
ˆ Hilangnya frame : frame gagal mencapai sisi yan lain. Sebagai contoh, derau yang kuat bisa merusak frame sampai pada tingkat dimana receiver tidak menyadari bahwa frame sudah ditransmisikan.
ˆ Kerusakan frame :frame yang diakui telah tiba, namun beberapa
bit mengalami kesalahan (sudah berubah selama transmisi).
ˆ Teknik yang paling umum untuk mengontrol kesalahan didasarkan atas beberapa atau seluruh unsur berikut ini:
ˆ Pendeteksian kesalahan :sama dengan yang dibahas pada bagian
sebelumnya.
ˆ Balasan positif :tujuan mengembalikan balasan positif untuk frame bebas-kesalahan yang diterima dengan baik.
ˆ Retransmisi setelah waktunya habis :sumber melakukan
retransmisi frame yang belum dibalas setelah beberapa saat tertentu.
ˆ Balasan negatif dan retransmisi :tujuan mengembalikan balasan negatif kepada frame yang dideteksi mengalami kesalahan. Sumber melakukan retransmisi terhadap frame semacam itu.
Secara bersama-sama, mekanisme ini semua disebut sebagai Automatic Repeat Request (ARQ); efek ARQ ini adalah mengubah jalur data yang tidak andal menjadi andal. Tiga versi ARQ yang sudah distandarisasikan adalah :
ˆ Stop-and-wait ARQ
ˆ Go-back-N ARQ
ˆ Selective-reject ARQ
Semua bentuk ini didasarkan atas penggunaan teknik control arus yang dibahas di bagian 7.1. kita mengamati masing-masing bergiliran.
Stop-and-Wait ARQ
Stop-and-Wait ARQ didasarkan atas teknik control arus stop-and-wait yang diuraikan sebelumnya. Station sumber mentransmisikan sebuah frame tunggal dan kemudian harus menunggu balasna (ACK): Tidak ada data frame yang dikirim sampai jawaban dari setasiun tujuan tiba di setasiun sumber.
Ada dua jenis kesalahan yang dapat terjadi.Pertama, frame yang tiba di tujuan bisa mengalami kerusakan.Receiver, mendeteksi kerusakan tersebut dengan menggunakan teknik pendeteksian kesalahan yang berkaitan dengan pembuangan frame lebih awal. Untuk menghitung kemungkinan ini, station sumber dilengkapi dengan sebuah pencatat waktu. Setelah frame ditransmisikan, setasiun sumber menunggu balasn. Bila tidak ada balasn yang diterima sampai waktu yang ditentukan pencatat waktu habis, kemudian dikirimkan frame yang sama. Perhatikan bahwa metode ini mengharuskan transmitter mempertahankan tiruan frame yang ditransmisikan sampai balasan diterima oleh frame tersebut.
Jenis kesalahan yang kedua adalah kerusakan pada balasan.Amati situasi berikut. Station A mengirim sebuah frame. Frame ini diterima dengan baik oleh station B, yang meresponnya dengan member balasan (ACK). ACK mengalami kerusakan saat singgah dan tidak diakui oleh A, yang karenanya keluar dari jalur waktu dan kembali mengirim frame yang
sama. Duplikat frame ini tiba dan diterima oleh B. Dengan begitu B menerima dua duplikat frame yang sama seolah-olah keduanya terpisah. Untuk mengatasi problem ini, frame bergantian diberi label 0 atau 1,dan balasan positifnya dalam bentuk ACK0 dan ACK1. Sesuai dengan aturan jendela pergeseran, ACK0 membalas penerimaan frame bernomor 1 dan menunjukkan bahwa receiver siap untuk frame bernomor 0.
Gambar 7.8 memberi contoh penggunaan ARQ stop-and-wait, menunjukkan transmisi deretan frame dari sumbe A menuju tujuan B. gambar tersebut juga menunjukkan kedua jenis kesalahan yang baru saja digambarkan. Frameketiga yang ditransmisikan oleh A hilang atau rusak dan karenanya tidak ada ACK yang dikembalikan oleh B. A mengalami time out dan kembali mentransmisikan frame yang sama. Saat B menerima dua frame dalam sebuah barisan dengan label yang sama, B membuang frame kedua namun mengirimkan ACK0 kembali ke masing-masing station.
Kelebihan utama ARQ stop-and-wait adalah kesederhanaannya.Sedangkan kekurangan utamanya, seperti yang dibahas
7.1, karena ARQ stop-and-wait ini merupakan mekanisme yang tidak efisien.Oleh karena itu teknik control arus jendela pergeseran dapat diadaptasikan agar diperoleh penggunaan jalur yang lebih efisien lagi; dalam konteks ini, kadang-kadang disebut juga dengan ARQ yang kontinyu.
Go-back-N ARQ
Bentuk pengkontrolan kesalahan didasarkan atas teknik control arus jendela penggeseran yang biasa disebut juga dengan Go-back-N ARQ.Dalam metode ini, station bisa mengirim deretan frame yang diurutkan berdasarkan suatu modulo bilangan. Jumlah frame balasan yang ditentukan oleh ukuran jendela, menggunakan teknik control arus jendela penggeseran. Bila tidak terjadi suatu kesalahan, station tujuan akan membalas (RR=Receive Ready, atau piggybacked balasan) frame yang datang seperti biasa. Bila station tujuan mendeteksi suatu kesalahan pada sebuah frame, station tujuan mengirim balasan negatif (REJ=reject) untuk frame tersebut. Station tujuan kemudian membuang frame itu dan semua frame-frame yang nantinya akan datang sampai frame yang mengalami kesalahan diterima dengan benar. Jadi, station sumber, bila menerima REJ, harus melakukan retransmisi terhadap frame yang mengalami kesalahan tersebut plus semua frame pengganti yang ditransmisikan sementara.
Pertimbangkan bahwa station A mengirim frame ke station B. Setelah setiap transmisi dilakukan, A menyusun pencatat waktu balasan untuk frame yang baru saja ditransmisi. Anggap saja bahwa B sebelumnya berhasil menerima frame (i - 1) dan A baru saja mentransmisikan frame i. teknik go-back-N mempertimbangkan kemungkinan-kemungkinan berikut ini:
1. Rusaknya frame: bila frame yang diterima invalid (misalnya, B mendeteksi adanya kesalahan), B membuang frame dan tidak melakukan tindakan apa-apa. Dalam dalam hal ini ada dua subkasus, yakni:
a. Dalam periode waktu yang memungkinkan, A berturut-turut mengirim frame (i + 1). B menerima frame (i + 1) yang tidak beres den mengirim REJ i. A harus melakukan transmisi terhadap frame I dan semua frame urutannya.
b. A tidak segera mengirim frame-frame tembahan. B tidak menerima apa-apa serta tidak mengembalikan RR maupun REJ. Bila pewaktu A habis, A mentransmisikan frame RR yang memuat bit yang disebut drngan bit P, yang disusun berdasarkan 1. B menerjemahkan frame RR dengan bit P dari 1 sebagai perintah yang harus dijawab dengan jalan mengirimkan PR, menunjukkan frame berikutnya yang diharapkan, yang berupa frame i. Bila A menerima RR, ia kembali mentransmisikan frami.
Gambar 7.8 Stop and Wait Arq
2. Rusaknya RR.Terdapat dua subkasus:
a. Bila menerima frame I dan mengirim RR (i + 1), yang hilang saat singgah. Karena balasannya kumlatif (misalnya, RR 6 berarti semua frame sampai 5 dibalas), kemungkinan A akan menerima RR urutannya sampai frame berikutnya dan akan tiba sebelum pewaktu yang dihubungkan dengan frame i berakhir.
b Bila pencatat waktu A habis, A mentransmisikan perintah RR sebagaimana dalam kasus 1b diatas. A menyusun pewaktu yang lain, yang disebut pewaktu P-bit. Bila B gagal merespons perintah RR, atau bila responsnya rusak, maka pewaktu P-bit A akan berakhir. Dalam hal ini, A akan kembali berusaha dengan cara membuat perintah R yang baru dan kembali mengulang pewaktu P-bit. Prosedur ini diusahakan untuk sejumlah iterasi. Bila A gagal memperoleh balasan setelah beberapa upaya maksimum dilakukan. A kembali mengulangi prosedur yang sama.
3.Rusaknya REJ. Bila REJ hilang, sama dengan kasus 1b.
Gambar 7.9a adalah contoh aliran frame untuk go-back N ARQ. Karena adanya penundaan perambatan pada jalur, dari saat itu dimana balasan (baik positif maupun negatif) tiba kembali di station pengiriman, sedikitnya telah dikirim satu frame tambahan di luar frame yang sedang dibalas.Dalam contoh ini, frame 4 mengalami kerusakan. Frame 5 dan 6 diterima tidak sesuai yang diperintahkan dan dibuang oleh B. Saat frame 5 tiba, B segera mengirim REJ 4. Saat REJ untuk frame 4 diterima, tidak hanya frame 4 saja namun juga frame 5 dan 6 yang harus ditransmiskan kembali. Perlu dicatat bahwa transmitter harus menjaga tiruan semua frame yang tidak dibalas.
Pada bagian 7.1, kita sebutkan bahwa untuk bidang bernomor urut k-bit, yang menyediakan jarak bernomor urut 2k, ukuran window maksimum dibatasi sampai 2k – 1. Ini harus dilakukan dengan cara dilakukannya interaksi antar pengontrolan kesalahan dan balasan. Amati, bila data sedang dipindahkan ke dua arah, station B harus mengirimkan balasan piggybacked ke frame yang dari
station A di dalam frame data yang sedang ditransmisikan oleh B. Bahkan bila balasannya sudah dikirim. Sebagaiman yang telah kita sebutkan tadi, hal ini karena B harus menempatkan beberapa nomor pada bidang di dalam balasan data framenya. Seperti yang nampak pada contoh, diasumsikan nomor urut 3-bit (jarak urutan nomor=8). Anggap saja sebuah station mengirim frame 0 dan menerima kembali RR1 dan kemudian mengirim frame 1,2,3,4,5,6,7,0 dan menerima RR
1yang lain. Ini berarti bahwa kedelapan frame sudah diterima dengan benar dan RR1 merupakan balasan kumulatif. Juga bisa berarti bahwa kedelapan frame rusak atau hilang saat transit, dan station penerima mengulangi RR1 sebelumnya. Problem seperti ini bisa dihindari bila ukuran jendela maksimum dibatasi sampai
7(23–1).
Selective-Reject ARQ
Dengan selective-reject ARQ frame-frame yang hanya diretransmisikan adalah frame-frame yang menerima balasan negatif, dalam hal ini disebut SREJ atau frame-frame yang waktunya sudah habis.Gambar 7.9b menyajikan ilustrasi
skema ini. Bila frame 5 diterima rusak, B mengirim SREJ 4, yang berarti frame 4 tidak diterima. Selanjutnya, B berlanjut dengan menerima frame-frame yang datang dan menahan mereka sampai frame 4 yang valid diteima.Dalam hal ini, B dapat meletakkan frame sesuai pada tempatnya agar bisa dikirim ke software pada lapisan yang lebih tinggi.
Selective reject lebih efisien disbanding go-back-N, karena selective reject meminimalkan jumlah retransmisi. Dengan kata lain, receiver harus mempertahankan penyangga sebesar mungkin untuk menyimpan tempat bagi frame SREJ sampai frame yang rusak diretransmisi, serta harus memuat logika untuk diselipkan kembali frame tersebut pada urutan yang tepat. Selain itu, transmitter juga memerlukan logika yang lebih kompleks agar mampu mengirimkan frame diluar urutan. Karena kompilasi semacam itu, select-reject ARQ tiddak terlalu banyak dipergunakan dibanding go-back N ARQ.
Batas ukuran jendela lebih terbatas untuk selective-reject daripada go-back- N.amati kasus ukuran nomor urut 3-bit untuk selective reject. Dengan ukuran jendela sebesar tujuh, lalu amati skenario berikut [TANE96]:
1. Station A mengirim frame 0 melalui 6 menuju station B.
2. Station B menerima ke tujuh frame dan membalasnya secara kumulatif dengan RR7.
3. Karena adanya derau besar, RR7
menghilang.
4. Waktu habis dan mentransmisikan frame 0 kembali.
5. B memajukan jendela penerimanya agar menerima frame 7,0,1,2,3,4, dan 5. Jadi diasumsikan bahwa frame 7 sudah hilang dan berarti pula ini merupakan frame 0 yang baru diterimanya.
Gambar 7.9 Protokol jendela Pergeseran ARQ
Problem pada skenario tersebut adalah adanya tum[ang tindih antara jendela pengiriman dan penerimaan. Untuk mengatasinya, ukuran jendela maksimum harus tidak boleh lebih dari separuh jarak nomor urutan. Pada skenario sbelumnya, seandainya keempat frame tak terbalas belum diselesaikan, maka tidak akan terjadi kekacauan. Umumnya, untuk bidang bernomor urut k-bit,
yang menyediakan jarak urutan nomor sebesar 2k, ukuran maksimum jendela
dibatasi sampai 2k-1.
Tidak ada komentar:
Posting Komentar