ANALISA PENGHITUNGAN EFESIENSI WAKTU STO

ANALISA PENGHITUNGAN EFESIENSI WAKTU STOP – AND –WAIT PROTOCOL
DAN UNRESTRICTED PROTOCOL SAAT PENGIRIMAN DATA (FRAME )
TRANSMITTER KE RECEIVER.

Author : Erza Sofian
Abstraction

Data communications is combination of telecommunication technology and data processing.
Data or information has been coded digitally before is transmitted. In popular usage, it is said
that data communications make it possible for one computer to "talk" with another. In some
section there are explanations about technic communication and how communication could be
implemented. Basically in this article explain to measure what percentage of the time the
channel transferring data frame. By illustrating the steps of frame using time to transfer it, and
by using some equations, the elapsed time can be calculated.

PENDAHULUAN

character, blok samapai sebuah frame.
Dengan demikian dari binary tersebut

1.1 Latar Belakang.

Dengan makin berkembangya teknologi
komunikasi pada saat sekarang ini, sangat
mempermudah kita dalam berinteraksi, tidak
hanya komunikasi analog tetapi juga
komunikasi digital. Era digital adalah era
dimana teknologi komunikasi yang di
computerized dengan pengiriman data
informasi yang di kodekan secara digital.
Untuk kesempatan ini penulis mengajak
untuk menganalisa dari konsep dasar dan
teknik komunikasi data yang ada sekarang
ini. Kita tahu komunikasi sudah ada sejak
dahulu dan komunikasi dilakukan dengan
berbagai teknik dan metode.
Didalam tulisan penulis ingin mejelaskan
beberapa teknik dan metod apa yang pakai
dalam teknik komunikasi data, khususnya
data digital. Kita tahu data digital adalah
data yang dapat diproses oleh computer,
data digital merupakan data yang terdiri dari

untaian binary yang membentuk suatu

dapat di calculasikan bagaimana data dapat
dikirim dan berapa cepat data di terima oleh
stasiun penerima. Dari bentuk kontrol aliran,
Stop – and – Wait Flow control, dapat
memastikan bahwa suatu stasiun pengirim
tidak menumpuk data pada suatu sistem
penerima,
dengan
acknowledgment
merupakan syarat yang dikirim dari
penerima sebagai kesiapan penerima untuk
menerima kembali data yang akan dikirim
dari stasiun pengirim.
1.2 Permasalahan.
Didalam analisa ini penulis hanya
mengambil
beberapa
contoh

dalam
pengkajiannya hal ini merupakan bagian
kecil dari teknik-teknik yang ada dalam data
komunikasi. Teknik yang dipakai ada
merupakan penerapan dasar bagaiman
pengiriman data dari stasiun pengirim ke
stasiun
penerima
dengan
adanya

pengontrolan ,acknowledgment, sehingga
tidak terjadinya penumpukan (overlap) yang
bisa
menyebakan
kerusakan
data.
Disamping itu pula adanya penerapan
dengan teknik stop-and-wait flow control,
untuk mengetahui jumlah waktu yang

terpakai dalam pengiriman data.
1.3 Tujuan dan Ruang Lingkup
Tujuan dari penulisan ini adalah untuk
menganalisa serta mengujian tingkat
persentasi untuk efektivitas data rate dalam
komunikasi data dengan menguraikan
beberapa formula.
Penulis membatasi permasalahan yang ada
dengan hanya membahas beberapa subjek
yang sering dialami dari beberapa aktivitas
data komunikasi dan mengambil data untuk
di implementasikan ke dalam contoh.
1.4 Metodologi
1.4.1 Metode Pengumpulan data.

Penulisan ini
menggunakan metode
pengumpulan data sebagai berikut:
1. Studi
perpustakaan

terhadap
literature literature yang behubungan
dangan data komunikasi serta
terhadap referensi – referensi yang
menyangkut dengan permasalahan
yang akan di analisa.
2. Diskusi dengan beberapa faculty
member yang memiliki kompetensi
dalam teknologi data komunikasi.
3. Melakukan
observasi
dengan
mensurfing
kedalam
beberapa
university site, untuk mencari
perbandingan sebagai tolak ukur
pada analisa yang telah dibuat.

1.4.2 Teknik Analisa data.


Dengan teknik ini, penggunaan data yang
akan di gunakan dalam perhitungan untuk
menentukan nilai yang akan dicapai.
Penururan formulasi yang ada, kita dapat
mengasumsikan data sebagai data valid yang
terlibat dalam pengiriman data. Kemudian
data tersebut di representasikan dengan
menggunakan huruf yang merupakan
referensi standard. Dengan menentukan
waktu yang dibutuhkan untuk mengirim
data(frame) ke penerima, ditentukan waktu
awal yang di asumsikan dengan nilai 0 ,
kemudian
pengirim
akan
diberikan
informasi dan di letakan ke dalam sebuah
frame pada waktu T kemudian langkah
selanjutnya untuk mengirim frame letakan

bit-bit frame kedalam kanal. Kemudian R,
merepresentasikan sebagai data rate (bps),
yang kemudian 1/R adalah waktu yang
diperlukan untuk mentransmisikan 1 bit,
Untuk F, merepresentasikan sebagai jumlah
bit-bit dalam sebuah frame. Oleh karena itu
F/R adalah waktu yang di perlukan to
mentransmisikan sebuah frame. Untuk total
waktu yang diperlukan sejauh ini adalah T +
T/R.
Dari sebagian data yang ada ini , maka
didapat beberapa equations atau persamaan
persamaan, sehingga dapat menentukan nilai
waktu-waktu yang berlalu pada saat
pengiriman data.

2. TEORI

2.1 Konsep Dasar Komunikasi


Gbr 1 : Dasar komunikasi

Pengolahan data, Segala kegiatan yang
berhubungan denga pengolahan data.
Teknik Telekomunikasi, segala kegiatan
yang berhubungan dengan penyaluran
informasi dari titik satu katitik lainnya.
Komunikasi data, merupakan gabungan
dua macam teknik, Yaitu teknik
telekomunikasi dan teknik Pengolahan data
atau dengan kata lain pertukaran data (
dalam bentuk “0” dan “1”) antara dua
perangkat melalui media transmisi tertentu.

2.2 Karakteristik dasar Komunikasi Data


Pengiriman (Delivery), sistem haru
menyampaikan data ketujuan yang
tepat. Dataharus diterima oleh

perangkat atau pengguna yang
dimaksud dan hanya oleh perang
atau pengguna tersebut.



Akurasi (Accuracy), sistem harus
mengantar data secara akurat, data
yang berubah dalam transmisi dan
tidak di perbaikai akaan di abaikan.



Batasan Waktu (Timelines), Sistem
harus mengirim data dalam waktu
tertentu. Data yang di kirim
terlambat tidak berguna. Dalam
kasus video, audio, dan data suara,
pengirim tepat waktu berarti


mengirim data sesuai aslinya,
urutannya sama dengan saat dibut,
dan
tanpa
penundaan
yang
signifikan. Pengirim semacam ini di
sebut transmisi waktu nyata (
realtime transmission)
2.3 Transmit Data Point to Point
Merupakan type pengiriman data ke stasiun
lain denga langkah awal adalah menyelidiki
( enq/enquiry) stasiun lain untuk melihat
apakah siap menerima. Stasiun kedua
merespons
dengan
suatu
positive
acknowledge(ack) untuk indikasi telah siap.
Stasiun pertama kemudian mengirim

beberapa data sebagai suatu frame.
Setelah beberapa data dikirim, stasiun
pertama berhenti untuk menunggu hasil.
Stasiun kedua menetapkan penerima data
(ack) yang sukses.
Stasiun pertama kemudian mengirim suatu
pesan
akhir
transmisi
(eot)
yang
menghentikan
pertukaran
dan
mengembalikan sistem seperti semula. Bila
terjadi kesalahan pada transmisi, suatu
negative acknowledgement(nak) dipakai
untuk mengindikasikan bahwa suatu sistem
tidak siap menerima, atau data yang diterima
salah. Hal ini diperlihatkan sebagai garis
tipis dalam gambar. Jika hal ini terjadi maka
stasiun akan mengulang tindakan akhirnya
atau mungkin memulai beberapa prosedur
perbaikan kesalahan (erp). Garis tebal pada
gambar memperlihatkan keadaan normal.

Gbr 2: Terminal Konfigurasi

2.5 Fase Prosedur Control untuk Point to
point

Gbr 3: Poll and Select control komunikasi

control

Poll : Primary meminta data dari suatu
secondary

Establishment ; Memutuska n stasiun
mana yang mengirim dan mana yang
menerima dan apakah pesawat
penerima siap untuk menerima.

Select : Primary mempunyai data untuk di
kirim dan memberitahu suatu secondary
bahwa data sedang datang.



Data transfer; data transfer dalam satu
atau lebih blok knowledgement.

 Poll terminal yang tidak mengirim
data.



Termination: Membatasi koneksi logika
( Hubungan pengirim – Penerima ,
multipoint links.

 Poll terminal dimana terdapat data
yang akan dikirim

Ada Tiga fase dalam prosedur
komunikasi untuk Point to Point


2.6 POLL and SELECT

Variasi lainnya:

 Select/memilih

 Fast select/memilih dengan cepat

2.7 Kontrol aliran (flow control)
Kontrol aliran merupakan suatu teknik untuk
memastikan / meyakinkan bahwa suatu
stasion transmisi tidak menumpuk data pada
suatu stasiun penerima. Tanpa kontrol
aliran, penyangga pesawat penerima akan
penuh sementara sedang memperoses data

lama. Karena ketika data diterima, harus
dilakukan
sejumlah
proses
sebelum
penyangga dapat dikosongkan dan siap
menerima banyak data.

Gbr 5: Protokol sederhana tanpa control aliran
ataupun control kesalahan

2.9 Stop and Wait link Utilization

Gbr 4: Frame Transmisi model

2.8 Stop – dan – Wait Flow Control

Stop –dan –wait flow control teknik yang
paling sederhana dari flow control. Teknik
pengiriman ini akan memberikan signal dari
penrima untuk pengiriman berikutanya.
Setelah penerima menerima frame maka
penerima akan mengirim balasan bahwa
frame tersebut baru di terima dan siap untuk
menerima frame berikutnya. Pengiriman
harus menunggu balasan dari penerima
sebelum frame yang berikutnya dikirim.
Penerima dapat menghentikan arus data
dengan mudah dengan tidak memberi
balasan. Cara ini lebih efektif jika frame
yang dikirim dalam jumlah yang sedikit.
Tetapi bila ada blok data yang lebih besar
kemungkinan dipecah oleh transmitter
menjadi blok-blok yang lebih kecil yang
kemudian di transmisikan dengan beberapa
frame.

Dari penjelasn ini menjelaskan dari
gambaran dimana pengiriman frame dari
transmitter ke receiver perambatan watu (a)
lebih kecil dari pada 1 dan perambatan
waktu (a) lebih berar dari 1
(a1.

Pengukuran efficiency lainnya adalah
Channel Utilization. Berapa present waktu
yang dibutuhkan channel dalam pengiriman
data frames. Channel utilization adalah
complex , tegantung dari beberapa factorfaktor seperti, jarak antara pengirim dengan
penerima, kecepatan signal saat melewati
channel, the bit rate, kapasitas frame, dan
jumlah dari waktu yang di perlukan untuk
membangun frame dan mengirim sebuat
frame.
Sebuah contoh:
Gbr 6 : Stop – and –Wait link Utilization
(transmission time = 1 ; propagation time =a)

3. ANALISA KASUS (Perhitungan efisiensi
waktu antara Unrestricted protocol dan
Stop and wait Protocol)

Dalam mengukur eficency dalam beberapa
cara, Sebagai contoh, berapa banyak buffer
space yang dibutuhkan? Dengan stop dan
wait protocol tidak akan pernah lebih dari
pada satu frame yang akan dikirim dalam a
sekali waktu, oleh karena itu sebuah
kapasitas buffer frame adalah cukup.
Dengan protocol yang tidak terbatas mereka
kemungkinan akan sampai lebih cepat dari
pada penerima secara formal menerima
frame-frame tersebut. Oleh Karen itu
mereka frame-frame tersebut harus diterima
di dalam sementara. Jumlah yang disimpan
tergantung berapa cepat mereka sampai dan
berapa cepat penerima dapat mengeluarkan
frame-frame tersebut.
Di dalam beberapa kasus, the stop and wait
protocol membutuhkan lebih sedikit space
dan dapat dipertimbangkan lebih efficient
dari pandangan tersebut.

Gbr 7 : waktu yang di perlukan untuk
kirim sebuah frame ke receiver

R= Transmission rate (20 Mbps or 10 Bit
per µsec).
S= Signal speed (400 meters per
µsec)/kecepatan signal (400 meter per µsec)
D= distance between the sender and receiver
(400 meter)/jarak antara pengirim dan
penerima (400meter)
T= time to create one frame (2 µsec)/ waktu
untuk membuat satu frame (2 µsec)
F= number of bits in a frame (400) / Jumlah
bit-bit dalam sebuah frame(400)
N=Number of data bits in a frame (320) /
Jumlah bit-bit data dalam sebuah frame(320)
A=number of bits in an
acknowledgment(40)/ jumlah bit-bit dalam
sebuah acknowledgment(40)

Di asumsikan Transmitter mulai pada waktu
= 0.
Transmitter akan di berikan informasi dan
masukan kedalam sebuah frame pada waktu
T.
Untuk langkah berikutnya adalah mengirim
frame ( meletakan bit-bitnya dalam
channel).
Untuk R sebagai Data Rate, kemudian 1/R
adalah waktu yang di perlukan untuk
transmit 1 bit.
Oleh karena itu, F/R ada waktu yang di
perlukan untuk mengirim 1 frame. Jadi total
waktu yang perlukan sejauh ini adalah T +
F/R.
Sekali pengirim telah mentransmisikan
frame, bit – bit membutuhkan waktu untuk
perjalan melalui chaneel ke penerima.
Waktu perjalanan adalah D/S. Kemudian
setelah bit terakhir di kirim , bit
membutuhkan unit-unit waktu perjalanan
lainnya (D/S) untuk mencapai receiver. Oleh
karena itu, penerima menerima bit akhir
pada waktu = T + F/R + D/S. Catatan bahwa
jumlah waktu sebuah frame yang transit
adalah F/R + D/S.
Untuk Stop and wait protocol penerima
harus mengirim sebuah acknowledgment ,
sebagai penerimaan data yang sukses.
Sebuah Argumen yang sama menunjukan
bahwa waktu yang dibutuhkan pengirim
untuk menerima acknowledgment adalah T
+ A/R + D/S*

Pertanyaan berikutnya : berapa banyak
waktu yang dilewati antara mengirim 2 data
frame ?
Dengan tidak terbatas protocol, pengirim
mulai membangun frame- frame berikutnya
sesegera mungkin yang telah mengirim bit
terakhir dari sebelumnya. Dengan stop dan
wait, pengirim harus menunggu untuk setiap
acknowledgement. Oleh karena itu , waktu
yang dilewati antara mengirim frame-frame
secara beurutan adalah :
(Equation 5.1)
time = T +

untuk the unrestricted protocol

and 2 + 400 / 20 = 22
time = (T +

+

= 2 * (T +

)+(T+

)+

+

)

untuk the stop

and wait protocol (Equation 5.2)
= 2 * (2 + 400 / 400 ) + (400 + 40)/20
= 6 + 32 = 28 µsec
Sebelumnya kita menyatakan bahwa jumlah
waktu sebuah data frame adalah yang
sesungguhnya saat transit adalah F/R + D/S.
Kemudian jika kita mendefinisikan
P
adalah sebagai persentasi waktu selama
bit bit frame mengisi channel, kemudian
dapat di hitung dengan :

P (unrestricted Protocol) = 100

* ---------

Equation 5.3

T+

400 bits
---------------20 bits/ µsec
= 100 * ------------------------------400 bits
2 µsec + -------------20 bits / µsec
≈ 90,91%

And
+
P (Stop and Wait protocol) = 100 *

---------------------------2 * (T +

=

100 *

≈ 75%

Equation 5.4

)+

400 bits
400 meters
---------------- + ----------------------20 bits/ µsec
400 meters/ µsec
------------------------------------------------------------------------------400 meters
400 bits + 40 bits
2 * 2 µsec + ------------------------- + --------------------------400 meters / µsec
20 bits / µsec

Pengukuran lain yang berguna adalah The Effective data rate. Effective data rate adalah angka
actual dari bit-bit data yang dikirim per unit waktu.
Untuk menghitung the effective data rate, kita membagi jumlah dari bit-bit data (N)yang dikirim
oleh waktu yang berlalu antara mengirim dua frame.
Dengan melanjutkan dari contoh contoh sebelumnya maka rumus dari effective data rate sbb:

N

Effective data rate ( Unrestricted protocol) =

---------

Equation 5.5

T+
320 bits
= -----------------------------400 bits
2 µsec + -------------20 bits / µsec
≈ 14.6 bits/ µsec = 14.6 Mbps
N
-------------------------

Effective data rate ( stop dan wait protocol ) =

2 * (T +

)+

Equation 5.6

)

320 bits
= --------------------------------------------------------------------------------------400 meters
2*

------------------------2 µsec + 400 meters / µsec

320 bits
= --------------------28

400 bits + 40 bits

+ --------------------------20 bits / µsec

≈ 11.43 bits/ µsec ≈ 11.43 Mbps

4. KESIMPULAN
Channel utilization dan effective data rate
hanya memberikan sebagian dari total
gambar keseluruhan. Tidak bisa dikatakan
bahwa Unrestricted protocol lebih bagus
hanya karena hasil perhitungan dari
effective data rate dan channel utilization
lebih tinggi. Karena ada factor-faktor lain
yang perlu dipertimbangkan , seperti
contohnya, Penyediaan user protocol,
banyaknya data yang ditransfer dan channel
yang akan digunakan oleh yang lainnya.

DAFTAR PUSTAKA
Stallings, William, Data and Computer
Communication, 9th Ed Pearson Education,

Inc., Upper Saddle River, New Jersey.,
2000.
Shay, William A, Understanding Data
Communications and Networks, University
of Wisconsin – Green Bay, a division of
international Thomson Publishing Inc.PWS
Publishing Company
., 1995.
DC Green, Komunikasi Data, judul asli :
Data Communication, Andi Offset,
Yogyakarta., 1995.
Dony, Ariyus, Rum Andri K.R, Komunikasi
Data , Andi Offset, Yogyakarta., 2008
Abdul , Kadir, Terra Ch. Triwahyuni,
Pengenalan Teknologi Informasi, Andi
Offset, Yogyakarta ., 2005.