Simulasi ARQ Dalam Transmisi Paket Pada Komunikasi Wireless.

Universitas Kristen Maranatha

SIMULASI ARQ DALAM TRANSMISI PAKET
PADA KOMUNIKASI WIRELESS
Aditya Pradana / 0222053

Jurusan Teknik Elektro, Fakultas Teknik, Universitas Kristen Maranatha
Jln. Prof. Drg. Suria Sumantri 65, Bandung 40164, Indonesia
Email : johnny_13_goode@yahoo.com

ABSTRAK

Dewasa ini teknologi komunikasi berkembang dengan cepat. Dalam
melakukan transfer data kadang terdapat kesalahan-kesalahan yang terjadi.
Kesalahan itu terjadi karena noise, interferensi, jamming, serta sinyal gangguan
lainnya. Untuk mengatasi kesalahan dalam pengiriman data terdapat beberapa
cara untuk memperbaiki kesalahan yang terjadi pada saat pengiriman data seperti
Forward Error Correction (FEC) dan Backward Error Correction (BEC). BEC
direalisasikan dengan Automatic Repeat Request (ARQ).
Automatic Repeat Request (ARQ) dapat memperbaiki kesalahan yang
terjadi pada saat pengiriman paket data tersebut dengan cara pengulangan

transmisi dari paket-paket tersebut sampai diterima dengan benar. Terdapat 3
macam ARQ, yaitu Stop and Wait, Go-Back-N, dan Selective-Reject. Dalam
Tugas Akhir ini, dianalisa parameter kinerja dari Stop and Wait. Parameter kinerja
yang dianalisis adalah Pathloss dan Throughput yang terjadi.
Dari hasil percobaan, dapat disimpulkan bahwa dengan melakukan
penambahan Fading Margin, maka Throughput yang diperoleh semakin besar dan
jumlah rata-rata pengulangan transmisi sampai sukses akan semakin kecil.

Kata kunci : stop and wait ARQ, pathloss, throughput

i

Universitas Kristen Maranatha

SIMULATION OF ARQ STRATEGY
IN A WIRELESS PACKET TRANSMISSION
Aditya Pradana / 0222053

Departement of Electrical Engineering, Faculty of Techniques, Maranatha
Christian University

Jln. Prof. Drg. Suria Sumantri 65, Bandung 40164, Indonesia
Email : johnny_13_goode@yahoo.com

ABSTRACT

Recently, the communication technology grows rapidly. Sometimes, there
are some errors when the transmitter sends data to the receiver. Those errors are
due to noise, interference, jamming, and the other signal disturbances. There are
some methods to repair errors in data transmission, such as Forward Error
Correction (FEC) and Backward Error Correction (BEC). BEC is realization by
Automatic Repeat Request (ARQ).
Automatic Repeat Request (ARQ) can repair errors by retransmitting the
data packet until it was received correctly. ARQ has 3 methods. They are Stop and
Wait, Go-Back-N, and Selective Reject. In this final project, it will be analyzed
the performance parameters of Stop and Wait protocol. The performance
parameters are path loss and throughput.
From the simulations, it can be concluded that by adding Fading Margin,
then the throughput will increase and the success average number of
retransmissions will decrease.


Key words : stop and wait ARQ, pathloss, throughput

ii

Universitas Kristen Maranatha

DAFTAR ISI

Halaman
ABSTRAK…………………………………………………………………….

i

ABSTRACT…………………………………………………………………...

ii

KATA PENGANTAR………………………………………………………...

iii


DAFTAR ISI…………………………………………………………………..

v

DAFTAR TABEL…………………………………………………………….. vii
DAFTAR GAMBAR…………………………………………………………. viii

BAB I

PENDAHULUAN

I.1 Latar Belakang………………………………………………………..........

1

I.2 Identifikasi Masalah…………………………………………………..........

2


I.3 Tujuan……………………………………………………………………...

2

I.4 Pembatasan Masalah……………………………………………………….

2

I.5 Sistematika Pembahasan…………………………………………………...

2

BAB II

DASAR TEORI

II.1 Model Komunikasi ……………………………………….........................

3


II.2 Jaringan Komunikasi Data………………………………………………..

6

II.2.1 Komponen Komunikasi Data…………………………………...

6

II.3 Terminologi……………………………………………………………….

7

II.4 Flow Control………………………………………………………............

8

II.4.1 Stop and Wait….……………………………………..................

9


II.4.2 Sliding Window……………………………................................

10

II.5 Error Control...............................................................................................

12

II.6 Stop and Wait ARQ.....................................................................................

12

II.7 Pendeteksian Error.…………….................................................................

14

BAB III

PROSES DAN CARA KERJA


III.1 Perbandingan jarak dengan pathloss..........................................................

17

III.1.1 Menghitung wavelength..............................................................

18

v

Universitas Kristen Maranatha

III.1.2 Menghitung pathloss...................................................................

19

III.2 Diagram Alir Stop and Wait.......................................................................

20


BAB IV

DATA PENGAMATAN DAN ANALISA

IV.1 Perbandingan antara jarak dengan Pathloss..............................................

22

IV.2 Throughput.................................................................................................

23

BAB V

KESIMPULAN DAN SARAN

V.1 Kesimpulan…………………………………………………………….....

30


V.2 Saran………………………………………………………………….......

30

DAFTAR PUSTAKA

LAMPIRAN A

A1-A6

vi

Universitas Kristen Maranatha

DAFTAR TABEL

Halaman
Tabel IV.1

Rata-Rata Channel Variation Rate dengan panjang paket

500 bit.................................................................................... 23

Tabel IV.2

Rata-rata Channel Variation Rate dengan panjang paket
800 bit.................................................................................... 23

vii

Universitas Kristen Maranatha

DAFTAR GAMBAR

Halaman
Gambar II.1

Komunikasi Data...................................................................

6

Gambar II.2

Transmisi Data......................................................................

8

Gambar II.3

Transmisi jika terdapat delay…..………...............................

8

Gambar II.4

Transfer data dengan jumlah frame maksimum....................

9

Gambar II.5

Terminologi tentang Sliding Window.................................... 11

Gambar II.6

Mekanisme pengiriman dan penerimaan dengan Sliding
Window..................................................................................

11

Gambar II.7

Stop and Wait ARQ...............................................................

13

Gambar II.8

Pendeteksian error.................................................................

14

Gambar II.9

Teknik Parity Check.............................................................

15

Gambar II.10

Teknik CRC........................................................................... 16

Gambar III.1

Diagram

alir

proses

perbandingan

jarak

dengan

Pathloss.................................................................................

17

Gambar III.2

Diagram alir menghitung wavelength...................................

18

Gambar III.3

Diagram alir menghitung pathloss........................................

19

Gambar III.4

Skema pengiriman data.........................................................

20

Gambar IV.1

Diagram

perbandingan

antara

jarak

dengan

Pathloss...................................................................................

Gambar IV.2

22

Pengaruh Fading Margin terhadap jumlah pengulangan
transmisi hingga sukses dengan d = 50 meter dan panjang
paket data 500 bit…………………………..........................

Gambar IV.3

Pengaruh Fading Margin terhadap Throughput dengan d =
50 m dan panjang paket data 500 bit..…….……………….

Gambar IV.4

23

24

Pengaruh Fading Margin terhadap jumlah pengulangan
transmisi hingga sukses dengan d = 50 meter dan panjang
paket data 800 bit………………………….….....................

viii

24

Universitas Kristen Maranatha

Gambar IV.5

Pengaruh Fading Margin terhadap Throughput dengan d = 25
50

m

dan

panjang

paket

data

800

bit..........…………………………………..………………...
Gambar IV.6

Pengaruh Fading Margin terhadap jumlah pengulangan 25
transmisi hingga sukses dengan d = 100 meter dan panjang
paket data 500 bit……………………….………………….

Gambar IV.7

26

Pengaruh Fading Margin terhadap Throughput dengan d =
100 m dan panjang paket data 500 bit...................................

Gambar IV.8

Pengaruh Fading Margin terhadap jumlah pengulangan 26
transmisi hingga sukses dengan d = 100 meter dan panjang
paket data 800 bit……………………….………………….

Gambar IV.9

27

Pengaruh Fading Margin terhadap Throughput dengan d =
100 m dan panjang paket data 800 bit..................................

Gambar IV.10

Pengaruh Fading Margin terhadap jumlah pengulangan 27
transmisi hingga sukses dengan d = 150 meter dan panjang
paket data 500 bit.………………………………………….

Gambar IV.11

28

Pengaruh Fading Margin terhadap Throughput dengan d =
150 m dan panjang paket data 500 bit...................................

Gambar IV.12

Pengaruh Fading Margin terhadap jumlah pengulangan 28
transmisi hingga sukses dengan d = 150 meter dan panjang
paket data 800 bit…….…………………………………….

Gambar IV.13

Pengaruh Fading Margin terhadap Throughput dengan d =
150 m dan panjang paket data 800 bit...................................

ix

29

LAMPIRAN A :
GAMBAR HASIL SIMULASI PENGUJIAN

Rata-rata Jumlah Transmisi hingga Sukses, Transmisi vs Fading Margin
25

Rata-rata Jumlah Transmisi hingga Sukses

S-W

20

15

10

5

0

0

2

4

6

8
10
12
Fading Margin

14

16

18

20

Pengaruh Fading Margin terhadap jumlah pengulangan transmisi hingga sukses
dengan d = 50 meter dan panjang paket data 600 bit

Throughput vs Fading Margin
1
S-W
0.9
0.8

Throughput

0.7
0.6
0.5
0.4
0.3
0.2
0.1
0

0

2

4

6

8
10
12
Fading Margin

14

16

18

20

Pengaruh Fading Margin terhadap Throughput dengan d = 50 m dan panjang
paket data 600 bit

Rata-rata Jumlah Transmisi hingga Sukses, Transmisi vs Fading Margin
25

Rata-rata Jumlah Transmisi hingga Sukses

S-W

20

15

10

5

0

0

2

4

6

8
10
12
Fading Margin

14

16

18

20

Pengaruh Fading Margin terhadap jumlah pengulangan transmisi hingga sukses
dengan d = 100 meter dan panjang paket data 600 bit

Throughput vs Fading Margin
1
S-W
0.9
0.8

Throughput

0.7
0.6
0.5
0.4
0.3
0.2
0.1
0

0

2

4

6

8
10
12
Fading Margin

14

16

18

20

Pengaruh Fading Margin terhadap Throughput dengan d = 100 m dan panjang
paket data 600 bit

Rata-rata Jumlah Transmisi hingga Sukses, Transmisi vs Fading Margin
25

Rata-rata Jumlah Transmisi hingga Sukses

S-W

20

15

10

5

0

0

2

4

6

8
10
12
Fading Margin

14

16

18

20

Pengaruh Fading Margin terhadap jumlah pengulangan transmisi hingga sukses
dengan d = 150 meter dan panjang paket data 600 bit

Throughput vs Fading Margin
1
S-W
0.9
0.8

Throughput

0.7
0.6
0.5
0.4
0.3
0.2
0.1
0

0

2

4

6

8
10
12
Fading Margin

14

16

18

20

Pengaruh Fading Margin terhadap Throughput dengan d = 150 m dan panjang
paket data 600 bit

Rata-rata Jumlah Transmisi hingga Sukses, Transmisi vs Fading Margin
25

Rata-rata Jumlah Transmisi hingga Sukses

S-W

20

15

10

5

0

0

2

4

6

8
10
12
Fading Margin

14

16

18

20

Pengaruh Fading Margin terhadap jumlah pengulangan transmisi hingga sukses
dengan d = 50 meter dan panjang paket data 700 bit

Throughput vs Fading Margin
1
S-W
0.9
0.8

Throughput

0.7
0.6
0.5
0.4
0.3
0.2
0.1
0

0

2

4

6

8
10
12
Fading Margin

14

16

18

20

Pengaruh Fading Margin terhadap Throughput dengan d = 50 m dan panjang
paket data 700 bit

Rata-rata Jumlah Transmisi hingga Sukses, Transmisi vs Fading Margin
25

Rata-rata Jumlah Transmisi hingga Sukses

S-W

20

15

10

5

0

0

2

4

6

8
10
12
Fading Margin

14

16

18

20

Pengaruh Fading Margin terhadap jumlah pengulangan transmisi hingga sukses
dengan d = 100 meter dan panjang paket data 700 bit

Throughput vs Fading Margin
1
S-W
0.9
0.8

Throughput

0.7
0.6
0.5
0.4
0.3
0.2
0.1
0

0

2

4

6

8
10
12
Fading Margin

14

16

18

20

Pengaruh Fading Margin terhadap Throughput dengan d = 100 m dan panjang
paket data 700 bit

Rata-rata Jumlah Transmisi hingga Sukses, Transmisi vs Fading Margin
25

Rata-rata Jumlah Transmisi hingga Sukses

S-W

20

15

10

5

0

0

2

4

6

8
10
12
Fading Margin

14

16

18

20

Pengaruh Fading Margin terhadap jumlah pengulangan transmisi hingga sukses
dengan d = 150 meter dan panjang paket data 700 bit

Throughput vs Fading Margin
1
S-W
0.9
0.8

Throughput

0.7
0.6
0.5
0.4
0.3
0.2
0.1
0

0

2

4

6

8
10
12
Fading Margin

14

16

18

20

Pengaruh Fading Margin terhadap Throughput dengan d = 150 m dan panjang
paket data 700 bit

Universitas Kristen Maranatha

BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Dewasa ini teknologi komunikasi semakin berkembang. Dalam melakukan
transfer data kadang terdapat kesalahan-kesalahan yang terjadi. Kesalahan itu
terjadi karena noise, interferensi, jaming, serta sinyal gangguan lainnya.
Untuk mengatasi kesalahan dalam pengiriman data terdapat beberapa cara
untuk memperbaiki kesalahan yang terjadi pada saat pengiriman data seperti
Forward Error Correction (FEC) dan Backward Error Correction (BEC). Salah
satu contoh dari BEC adalah Automatic Repeat Request (ARQ).
Automatic Repeat Request (ARQ) dapat memperbaiki kesalahan yang terjadi
pada saat pengiriman paket data tersebut dengan cara pengulangan transmisi dari
paket-paket tersebut sampai diterima dengan benar. Terdapat 3 macam ARQ,
yaitu Stop and Wait, Go-Back-N, dan Selective-Reject.
Dalam Tugas Akhir ini akan dijelaskan bagaimana performansi dari
parameter kinerja Stop and Wait ARQ pada saat pengiriman paket data. Sehingga
dapat dilihat efektivitas dari penggunaan Stop and Wait ARQ.

1.2 Identifikasi Masalah
Bagaimana parameter kinerja ARQ dalam transmisi paket pada
komunikasi wireless?

1.3 Tujuan
Menganalisa parameter kinerja ARQ dalam transmisi paket pada
komunikasi wireless.

1

2
1.4 Pembatasan Masalah
Adapun pembatasan masalah yang akan dibahas pada Tugas Akhir ini
adalah :
1.

Menggunakan ARQ Stop and Wait Strategy.

2.

Menganalisa pathloss dan throughput yang terjadi.

1.5 Sistematika Laporan


Bab I Pendahuluan
Bab ini membahas tentang latar belakang penulisan, identifikasi masalah
dalam penulisan, tujuan penulisan, pembatasan masalah dalam penulisan,



dan sistematika penulisan Tugas Akhir ini.
Bab II Landasan Teori
Bab ini membahas tentang teori-teori yang mendukung untuk digunakan



dalam Tugas Akhir ini.



Bab ini membahas tentang cara kerja Tugas Akhir ini.

Bab III Proses dan Cara Kerja

Bab IV Data Pengamatan dan Analisa
Bab ini membahas tentang hasil analisa pengamatan pathloss dan
throughput yang terjadi pada percobaan yang telah dilakukan dalam Tugas



Akhir ini.
Bab V Kesimpulan dan Saran
Bab ini berisi tentang kesimpulan dan saran untuk pengembangan lebih
lanjut dari Stop and Wait ARQ.

Universitas Kristen Maranatha

Universitas Kristen Maranatha

BAB V
KESIMPULAN DAN SARAN

V. 1.

Kesimpulan
1. Dalam strategi Stop and Wait, dengan melakukan penambahan
Fading Margin, maka Throughput yang terjadi akan semakin besar.
Hal itu dikarenakan bahwa dengan pemanbahan Fading Margin,
maka jumlah data yang ditransfer akan semakin banyak.
2. Fading Margin semakin besar, maka jumlah rata-rata pengulangan
transmisi sampai sukses akan semakin kecil.

V. 2.

Saran
Untuk melakukan pengiriman data dengan jarak jauh yang lebih efektif,

dapat menggunakan ARQ tipe lain, misalnya dengan Go-Back-N ataupun
Selective Repeat ARQ agar mendapatkan hasil yang lebih baik.

30

Universitas Kristen Maranatha

DAFTAR PUSTAKA

1.

Stalling, William, Komunikasi Data Dan Komputer, Pearson Education
Asia Pte. Ltd, Penerbit Salemba Teknika, 2001.

2.

www.cs.virginia.edu/~zaher/classes/CS457/lectures/flow-control.pdf,

12

Nopember 2007
3.

www.cc.gatech.edu/classes/AY2005/cs4251_fall/class12.ppt, 2 Agustus
2008

4.

www.en.wikipedia.org/wiki/Stop-and-wait_ARQ, 14 Agustus 2008

5.

www.lecturer.ukdw.ac.id/budsus/jarkom/Week5new.pdf, 2 Agustus 2008

6.

www.mathworks.com/matlabcentral/fileexchange/, 2 Agustus 2008

7.

www.stttelkom.ac.id/staf/IDW/index_files/KENDALI%20DATA.pdf, 12
Nopember 2007