Sumber Tujuan
Frame 1 Frame 2
Frame 3 Frame 4
Frame 5 Frame 6
Frame 7 Frame 5
Frame 6 Frame 7
Frame 8 Frame 9
RR 3
RR 5
REJ 5
RR 6
RR P bit = 1 RR 8
Waktu Habis
Gambar 3.2 Go Back-N ARQ
3.6 Selective Reject ARQ
Dengan Selective-Reject ARQ, frame frame yang hanya ditransmisikan adalah frame frame yang menerima balasan negatif, dalam hal ini disebut SREJ atau frame-
frame yang waktunya sudah habis. Sebagai contoh, 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
Universitas Sumatera Utara
yang valid diterima. Dalam hal ini, B dapat meletakkan frame sesuai pada tempatnya agar bisa dikirim ke software pada lapisan yang lebih tinggi.
Selective Reject lebih efisien dibanding 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, transmiter juga memerlukan logika yang lebih kompleks agar mampu mengirimkan frame di luar urutan. Karena komplikasi
seperti itu, Selective Reject ARQ tidak terlalu banyak dipergunakan dibandingkan Go Back N ARQ.
Mekanisme Selective Reject ARQ
Sistem Selective Reject ARQ juga disebut sebagai Selective- detransmission. Cara kerja sistem adalah seperti berikut :
1. Hanya frame yang salah dikirim ulang dan frame yang diterima oleh penerima akan ditampung dalam satu buffer.
2. Meminimumkan retransmission. Disini receiver harus menjaga frame yang telah diterima sehigga memiliki buffer yang besar.
3. Pada transmitter harus memiliki data mengenai tentang frame yang dikirim. Gambar 3.3 merupakan contoh aliran untuk Selective Reject ARQ[4].
Universitas Sumatera Utara
Gambar 3.3 Selective Reject ARQ
3.7 Perhitungan Delay dan Efisiensi
Untuk memahami bagaimana efisiensi transmisi frame ditentukan, maka akan dimulai dengan bagaimana perhitungan waktu untuk mengirimakan suatu frame. Jika
diasumsikan bahwa total waktu yang dibutuhkan untuk mengirimkan data adalah T dan dinyatakan sebagai T = nT
f
, di mana T
f
adalah waktu untuk mengirimkan suatu frame dan menerima balasan. Maka T
f
dapat dinyatakan sebagai berikut :
Universitas Sumatera Utara
3.1
Dimana : t
prop
= waktu perambatan dari sumber ke tujuan
t
frame
= waktu untuk mentransmisikan sebuah frame
t
proc
= waktu pemrosesan pada masing-masing stasiun untuk bereaksi
terhadap kedatangan
t
ack
= waktu untuk mentransmisikan suatu balasan
Karena pada Tugas Akhir ini tidak membahas karakteristik mesin di sisi sumber dan tujuan, maka waktu pemrosesan t
proc
dapat diabaikan. Selain itu, mengingat ukuran frame balasan ACK terlalu kecil dibandingkan frame data maka
waktu untuk mentransmisikan frame balasan t
ack
dapat diabaikan juga. Sehingga
total waktu yang dibutuhkan untuk mengirimkan data dapat dinyatakan :
3.2
Dari waktu tersebut, hanya yang benar-benar dihabiskan
untuk mentransmisikan data dan sisanya merupakan overhead. Penggunaan atau efisiensi dari jalur tersebut adalah :
3.3
Universitas Sumatera Utara
Jika ditetapkan bahwa ,
maka persamaan 3.3 akan lebih dapat di
sederhanakan menjadi:
3.4
Agar mendapat kejelasan dari persamaan 3.4, diperoleh pernyataan yang berbeda untuk a, yakni :
3.5
Waktu perambatan setara terhadap jarak d dari jalur yang dibagi dengan kecepatan perambatan V. Untuk transmisi unguided melalui udara atau angkasa, V
adalah kecepatan cahaya, kira-kira 3x10
8
ms. Sedangkan untuk transmisi guided, V kira-kira 0,67 kali kecepatan cahaya untuk serat optik dan media dari tembaga. Waktu
transmsi setara terhadap panjang frame dalam bit, L, dibagi dengan data rate R. Jadi 3.6
Sehingga, untuk frame dengan panjang tertentu, a sebanding dengan data rate kali panjang media. Cara yang terbaik untuk melihat a adalah tampilan panjang media
dalam bit dibandingkan dengan panjang frame L.
Dengan penafsiran seperti ini, Gambar 2.8 mengilustrasikan persamaan 3.4. Dalam Gambar 2.8, waktu transmisi dinormalkan menjadi 1 dan waktu perambatan,
melalui persamaan 3.5 adalah a. Dalam hal a1, panjang bit jalur kurang dari panjang frame. Sumber mulai mengirimkan frame pada saat t
. Pada t +a, ujung frame
Universitas Sumatera Utara
yang pertama mencapai Tujuan, sementara Sumber sendiri masih dalam proses pentransmisian frame. Pada t
+1, Sumber melengkapi transmisi. Pada t +1+a, Tujuan
telah menerima seluruh frame dan segera mentransmisikan frame balasan kecil. Balasan ini tiba kembali di Sumber pada t
+1+2a. Total waktu yang dilewati: 1+2a. Total waktu transmisi: 1. Penggunaannya adalah 11+2a. Hasil yang sama diperoleh
dengan a1
Untuk kendali arus jendela pergeseran, laju penyelesaian untuk jalur tergantung pada ukuran jendela W dan nilai a. Berdasarkan Gambar 3.2, stasiun A
Sumber mulai memancarkan frame pada waktu t = 0. Ujung frame pertama yang mengawali mencapai stasiun B Tujuan pada
[1].
Frame pertama diserap seluruhnya pada . Dengan mengabaikan
waktu pemrosesan dan waktu transmisi balasan dari B, maka A menerima balasan ACK pada
. Untuk mengevaluasi kinerja, harus dipertimbangkan dua kasus sebagai berikut :
1. Kasus 1 sesuai Gambar 3.4a
. Balasan untuk frame 1 mencapai A sebelum A menyelesaikan jendelanya. Sehingga, A dapat terus melakukan
transmisi tanpa sekalipun berhenti. Laju penyelesaian normalnya adalah 1.
2. Kasus 2 sesuai Gambar 3.4b
. A menyelesaikan jendelanya pada dan tidak dapat mengirim frame tambahan sampai
. Sehingga, laju penyelesaian normalnya adalah satuan waktu W diluar perioda unit waktu
.
Universitas Sumatera Utara
Dengan dua pertimbangan di atas dapat dinyatakan penentuan efisiensi transmisi adalah sesuai dengan persamaan 3.5
3.7
A B
Frame 1
A B
Frame 2
A B
Frame 1
Frame a
A B
Frame a-1 Frame 1
Frame 2
Frame a+1
A B
Frame a Frame 2
Frame 3 A
Frame 2a+1
A B
Frame 2a Frame a+2
Frame a+3 A
t = 0
t = 1
t = 2
t = a
t = a+1
t = 2a+1
. . .
. . .
. . .
a W ≥
2a + 1
A B
Frame 1
A B
Frame a
A B
Frame a-1
Frame a+
A B
Frame a
Frame W
A B
Frame W-1 Frame 2
Frame 3
A Frame 2a+1
A B
Frame a+2 A
t = 0
t = 1
t = a
t = W t = a+1
t = 2a+1
. . .
. . .
. . .
b W 2a + 1
Frame 1 Frame 2
A Frame W-a+2
Frame W-a+1
Gambar 3.4 Kondisi jendela terhadap waktu rambat
Universitas Sumatera Utara
Persamaan 3.5 merupakan persamaan untuk kondisi bebas kesalahan, dalam arti bahwa kondisi di atas belum memasukkan fungsi pengendalian kesalahan. Untuk
dapat memasukkan fungsi pengedalian kesalahan, sebelumnya persamaan 3.5 dapat juga dinyatakan dengan :
U = Tp
Tf 3.8
di mana T
f
= waktu bagi pengirim untuk memancarkan frame tunggal sedangkan T
t
= total waltu di mana jalur dipergunakan untuk mentransmisikan frame tunggal.
Untuk operasi bebas kesalahan menggunakan stop and wait ARQ.
dimana T
p
adalah perambatan. Dipisahkan oleh T
f
, dan mengingat bahwa a = T
p
T
f
, maka akan didapat kembali persamaan 3.4. Bila terjadi kesalahan, persamaan 3.7
akan menjadi :
dimana N
r
adalah jumlah transmisi frame yang diharapkan. Maka pada stop and wait ARQ memiliki persamaan :
U
3.11
Pernyataan sederhana untuk , bisa diperoleh dengan mempertimbangkan
probabilitas P yang menyatakan bahwa frame tunggal mengalami kesalahan. Bila diasumsikan bahwa ACK dan NACK tidak pernah mengalami kesalahan,
Universitas Sumatera Utara
probabilitasnya adalah k akan berupaya mentransmisikan frame sebaik-baiknya p
k-1
1- P. Maksudnya, sistem telah berupaya namun tidak berhasil k-1 kemudian berupaya
lagi dan berhasil; probabilitas dari kejadian ini hanya merupakan akibat dari probabilitas kejadian yang muncul terpisah. Maka :
Selanjutnya jika diasumsikan bahwa N
r
adalah jumlah frame yang ditransmisikan agar berhasil mentransmisikan 1 frame . Maka pada stop and wait ARQ kita peroleh:
U 3.13
Berdasarkan window protocol, persamaan 3.7 di aplikasikan pada operasi bebas kesalahan. Pada selective reject ARQ kita dapat asumsikan seperti pada stop
and wait ARQ. Dimana operasi bebas kesalahan didefenisikan oleh . Dimana N,. =
11 - P. Jadi pada selective reject ARQ :
U 3.14
Maka untuk Go Back-N ARQ :
di mana fi adalah total jumlah frame yang ditransmisikan bila frame yang asli harus ditransmisikan i kali. Hal ini bisa dinyatakan dengan :
Universitas Sumatera Utara
Dengan memperhatikan Gambar 3.4, dapat disimpulkan bahwa K setara dengan 2a + 1 untuk W
≥ 2a +1, dan K=W untuk W 2a + 1. Sehingga utilisasi pada Go Back N ARQ adalah
Dimana : a
= waktu penyebaran W
= ukuran window P
= probabilitas transmisi suatu frame dengan sukses.
Universitas Sumatera Utara
BAB IV
ANALISA PERFORMANSI ARQ PADA PENGENDALIAN KESALAHAN DALAM KOMUNIKASI DATA
4.1 Umum
