TEKNIK ENCODING, PENDETEKSI ERROR, AUTOMATIC REPEAT REQUEST (ARQ)

TEKNIK ENCODING

Modulasi adalah proses encoding sumber data dalam suatu sinyal carrier dengan frekuensi fc.

Macam – macam teknik encoding :

·         Data digital, sinyal digital

·         Data analog, sinyal digital

·         Data digital, sinyal analog

·         Data analog, sinyal analog

Data  Digital, Sinyal Digital

* Sinyal digital adalah sinyal diskrit dengan pulsa tegangan diskontinyu. Tiap pulsa adalah elemen sinyal data biner diubah menjadi elemen – elemen sinyal.

* Spektrum sinyal : disain sinyal yang bagus harus mengkonsentrasikan kekuatan transmisinya pada daerah tengah dari bandwidth transmisi; untuk mengatasi distorsi dalam penerimaan sinyal digunakan disain kode yang sesuai dengan bentuk dari spektrum sinyal transmisi.
*Elemen sinyal adalah tiap pulsa dari sinyal digital. Data binary ditransmisikan dengan meng-encoder-kan tiap bit data menjadi elemen-elemen sinyal.

Ketentuan :

·         Unipolar: Semua elemen-elemen sinyal dalam bentuk yang sama yaitu positif semua atau negatif semua.

·         Polar :adalah elemen-elemen sinyal dimana salah satu state logic dinyatakan oleh level tegangan positif dan sebaliknya oleh tegangan negatif

·         Rating Data : Rating data transmisi data dalam bit per secon

·         Durasi atau panjang suatu bit: Waktu yang dibutuhkan pemancar untuk memancarkan bit

·         Rating modulasi

·         Rating dimana level sinyal berubah

·         Diukur dalam bentuk baud=elemen-elemen sinyal per detik

·         Tanda dan ruang

·         Biner 1 dan biner 0 berturut-turut

·         Modulation rate adalah kecepatan dimana level sinyal berubah, dinyatakan dalam bauds atau elemen sinyal per detik.

·         Istilah mark dan space menyatakan digit binary ’1′ dan ’0′.

Tugas-tugas receiver dalam mengartikan sinyal-sinyal digital:

 receiver harus mengetahui timing dari tiap bit

 receiver harus menentukan apakah level sinyal dalam posisi bit high(1) atau low(0).

Tugas-tugas ini dilaksanakan dengan men-sampling tiap posisi bit pada tengah-tengah interval dan membandingkan nilainya dengan threshold.

Faktor yang menentukan sukses dari receiver dalam mengartikan sinyal yang datang :

 Data rate (kecepatan data) : peningkatan data rate akan meningkatkan bit error

rate (kecepatan error dari bit).

S/N : peningkatan S/N akan menurunkan bit error rate.

Bandwidth : peningkatan bandwidth dapat meningkatkan data rate. 

 Lima faktor yang perlu dinilai atau dibandingkan dari berbagai teknik komunikasi :

*Spektrum sinyal : disain sinyal yang bagus harus mengkonsentrasikan kekuatan transmisinya pada daerah tengah dari bandwidth transmisi; untuk mengatasi distorsi dalam penerimaan sinyal digunakan disain kode yang sesuai dengan bentuk dari spektrum sinyal transmisi.

*Clocking : menentukan awal dan akhir dari tiap posisi bit dengan mekanisme synchronisasi yang berdasarkan pada sinyal transmisi.

* Deteksi error : dibentuk dalam skema fisik encoding sinyal.

* Interferensi sinyal dan Kekebalan terhadap noise

*Biaya dan kesulitan : semakin tinggi kecepatan pensinyalan untuk memenuhi data rate yang ada, semakin besar biayanya. 

 Perlu diketahui

·         Waktu bit saat mulai dan berakhirnya

·         Level sinyal

Faktor-faktor penerjemahan sinyal yang sukses

·         Perbandingan sinyal dengan noise(gangguan)

·         Rating data

·         Bandwidth

Perbandingan Pola-Pola Encoding

·         Spektrum sinyal

Kekurangan pada frekuensi tinggi mengurangi bandwidth yang dibutuhkan. Kekurangan pada komponen dc menyebabkan kopling ac melalui trafo menimbulkan isolasi Pusatkan kekuatan sinyal di tengah bandwidth

·         Clocking

·         Sinkronisasi transmiter dan receiver

·         Clock eksternal

·         Mekanisme sinkronisasi berdasarkan sinyal

·         Pendeteksian error

·         Dapat dibangun untuk encoding sinyal

·         Interferensi sinyal dan kekebalan terhadap noise

·         Beberapa code lebih baik daripada yang lain

·         Harga dan Kerumitan

·         Rating sinyal yang lebih tinggi(seperti kecepatan data) menyebabkan harga semakin tinggi

·         Beberapa code membutuhkan rating sinyal lebih tinggi

Pola Pola-Pola encoding

·         Nonreturn to Zero-Level (NRZ-L)

·         Nonreturn to Zero Inverted (NRZI)

·         Bipolar-AMI

·         Pseudoternary

·         Manchester

·         Differential Manchester

·         B8ZS

·         HDB3

 Nonreturn to Zero-Level (NRZ-L)

•Dua tegangan yang berbeda antara bit 0 dan bit 1

•Tegangan konstan selama interval bit

•Tidak ada transisi yaitu tegangan no return to zero

•Contoh:

•Lebih sering, tegangan negatif untuk satu hasil dan tegangan positif untuk yang lain

•Ini adalah NRZ-L

Contoh:

·         Lebih sering, tegangan negatif untuk satu hasil dan tegangan positif untuk yang lain

·         Ini adalah NRZ-L

 

                      Nonreturn to Zero Inverted (NRZI) 

•Nonreturn to Zero Inverted (NRZI) dalam kesatuan 

•Pulsa tegangan konstan untuk durasi bit 

•Data dikodekan / diterjemahkan sebagai kehadiran(ada) atau ketiadaan sinyal transisi saat permulaan bit time 

•Transisi (dari rendah ke tinggi atau tinggi ke rendah) merupakan biner 1 

•Tidak ada transisi untuk biner 0 

 Encoding differential

•Sebagai contoh encoding differential

•Data menggambarkan perubahan daripada level 

•Deteksi yang lebih dapat dipercaya untuk transisi daripada level 

•Pada transmisi lebih komplek layoutnya lebih mudah hilang pada polatitas

Keuntungan differensial encoding :

·         lebih kebal noise

·         tidak dipengaruhi oleh level tegangan.

Kelemahan dari NRZ-L maupun NRZI :

·         keterbatasan dalam komponen dc dan kemampuan synchronisasi yang buruk

Biner Multilevel

Digunakan lebih dari 2 level

Bipolar-AMI

Zero menggambarkan tidak adanya line signal

Satu menggambarkan positif atau negatif sinyal

Satu pulsa menggantikan dalam polaritas

Tidak ada kerugian dalam sinkronisasi jika panjang tali (nol masih bermasalah)

Bandwidth rendah

Tidak ada jaringan untuk komponen dc

Mudah mendeteksi error 

Pseudoternary

 Satu menggambarkan adanya jalur sinyal

 Zero menggambarkan perwakilan dari positif dan negatif

Tidak adanya keuntungan atau kerugian pada bipolar-AMI 

    Keunggulan multilevel binary terhadap NRZ :

·         kemampuan synchronisasi yang baik

·         tidak menangkap komponen dc dan pemakaian bandwidth yang lebih kecil

·         dapat menampung bit informasi yang lebih.

    Kekurangannya dibanding NRZ :

·         diperlukan receiver yang mampu membedakan 3 level (+A, -A, 0) sehingga membutuhkan lebih dari 3 db kekuatan sinyal dibandingkan NRZ untuk probabilitas bit error yang sama.

Bipolar with 8-Zeros Substitution (B8ZS) yaitu suatu kode dimana :

 jika terjadi oktaf dari semua nol dan pulsa tegangan terakhir yang mendahului oktaf ini adalah positif, maka 8 nol dari oktaf tersebut di-encode sebagai 000+ -0- +

 jika terjadi oktaf dari semua nol dan pulsa tegangan terakhir yang mendahului oktaf ini adalah negatif, maka 8 nol dari oktaf tersebut di-encode sebagai 000-+0+ -.

 Penggantian Bipolar With 8 Zeros

 Didasarkan pada bipolar-AMI

 Jika octet pada semua zero dan pulsa terakhir tegangan yang terdahulu adalah encode positif sebagai 000+-0-+

 Jika octet pada semua zero dan pulsa terakhir tegangan yang terdahulu adalah encode negatif sebagai 000-+0+-

 Karena dua pelanggaran pada kode AMI

 Tidak mungkin untuk terjadi seperti hasil noise

 Receiver mendeteksi dan menerjemahkan seperti octed pada semua zero

 Penggunaan Scrambling untuk menggantikan rangkaian yang menghasilkan tegangan konstan.

Rangkaian Filling

·         Harus cukup menghasilkan transisi untuk sinkronisasi

·         Harus dapat diakui oleh receiver dan digantikan dengan yang asli

·         Panjang sama dengan yang asli

Tidak ada komponen dc

 Tidak ada rangkaian panjang pada saluran sinyal level zero

 Tidak ada penurunan pada kecepatan data

 Kemampuan pendeteksian error 

                      

                               High-density bipolar-3 zeros (HDB3

High-density bipolar-3 zeros (HDB3):yaitu suatu kode dimana menggantikan stringstring dari 4 nol dengan rangkaian yang mengandung satu atau dua pulsa atau disebut kode violation, jika violation terakhir positive maka violation ini pasti negative dan sebaliknya (lihat tabel).

 Kepadatan tinggi Bipolar 3 Zeros

 Didasarkan pada bipolar-AMI

String pada empat zero digantikan dengan satu atau dua pulsa 

PENDETEKSI ERROR

BIT PARITY

A bit paritas adalah sedikit yang ditambahkan untuk memastikan bahwa jumlah bit dengan satu nilai di set bit genap atau ganjil. Paritas bit digunakan sebagai bentuk paling sederhana dari kode kesalahan mendeteksi.

Ada dua varian bit parity: paritas genap bit dan bit paritas ganjil. Bila menggunakan bahkan paritas, bit paritas diset ke 1 jika jumlah yang dalam yang diberikan set bit (tidak termasuk bit paritas) aneh, membuat seluruh himpunan bit (termasuk bit paritas) bahkan. Bila menggunakan paritas ganjil, bit paritas diset ke 1 jika jumlah yang dalam yang diberikan set bit (tidak termasuk bit paritas) bahkan, menjaga seluruh himpunan bit (termasuk bit paritas) aneh. Dengan kata lain, sebuah bit paritas bahkan akan diatur ke "1" jika jumlah 1's + 1 genap, dan bit paritas ganjil akan ditetapkan ke "1" jika jumlah 1's +1 ganjil.

Bahkan paritas merupakan kasus istimewa dari cyclic redundancy check (CRC), dimana CRC 1-bit yang dihasilkan oleh polinomial x +1.
Jika bit paritas hadir tetapi tidak digunakan, mungkin disebut sebagai paritas menandai (ketika bit parity selalu 1) atau paritas ruang (bit tersebut selalu 0

CRC

Sebuah cek redundansi siklik (CRC) atau checksum kode polinom adalah fungsi hash yang dirancang untuk mendeteksi perubahan disengaja untuk data komputer mentah, dan umumnya digunakan dalam jaringan digital dan perangkat penyimpanan seperti hard disk drive. Perangkat CRC-enabled menghitung berurutan, pendek panjang tetap biner, yang dikenal sebagai kode CRC atau hanya CRC, untuk setiap blok data dan mengirim atau toko mereka berdua bersama-sama. Ketika blok yang dibaca atau diterima perangkat mengulangi perhitungan, jika CRC baru tidak cocok dengan yang dihitung sebelumnya, kemudian blok berisi kesalahan data dan perangkat mungkin mengambil tindakan korektif seperti membaca ulang atau meminta blok yang akan dikirim lagi, jika data diasumsikan bebas dari kesalahan (meskipun, dengan beberapa kemungkinan kecil, mungkin mengandung kesalahan terdeteksi, ini adalah sifat dasar dari pengecekan kesalahan)

CRC yang disebut demikian karena memeriksa (verifikasi data) adalah kode redundancy (nol itu menambah informasi untuk pesan) dan algoritma didasarkan pada kode siklik. CRC panjang mungkin merujuk ke kode memeriksa atau dengan fungsi yang menghitung itu, yang menerima data aliran dari setiap panjang sebagai masukan tetapi selalu output kode tetap panjang. CRC yang populer karena mereka mudah untuk menerapkan di hardware biner, mudah untuk menganalisis secara matematis, dan sangat baik dalam mendeteksi kesalahan umum yang disebabkan oleh noise pada saluran transmisi. CRC diciptakan oleh W. Wesley Peterson pada tahun 1961; polinom 32-bit yang digunakan dalam fungsi CRC dari Ethernet dan standar-standar lainnya adalah karya dari beberapa peneliti serta diumumkan pada tahun 1975.

AUTOMATIC REPEAT REQUEST (ARQ) 

Automatic Repeat reQuest (ARQ), juga dikenal sebagai Ulangi otomatis Query, adalah metode error-kontrol untuk transmisi data yang menggunakan acknowledgment (pesan yang dikirim oleh penerima menunjukkan bahwa ini benar menerima data frame atau paket) dan timeout (ditentukan periode waktu diperbolehkan untuk berlalu sebelum pengakuan harus diterima) untuk mencapai transmisi yang handal data melalui layanan tidak bisa diandalkan. Jika pengirim tidak menerima pemberitahuan sebelum timeout, biasanya kembali mentransmisikan frame / paket sampai pengirim menerima pengakuan atau melebihi jumlah yang telah ditentukan re-transmisi.

Jenis protokol ARQ termasuk
• Stop-dan-tunggu ARQ
• Go-Back-N ARQ
• Ulangi ARQ Selektif
Protokol ini berada di Lapisan data Link atau Transport dari model OSI.

 STOP AND WAIT 

Informasi tentang Stop-dan-tunggu permintaan repreat otomatis (Stop-dan-tunggu ARQ)
Stop-dan-tunggu permintaan repreat otomatis (berhenti-dan-tunggu ARQ) merupakan koreksi kesalahan teknik di mana pengirim mengirimkan suatu blok data dan kemudian menunggu acknowledgment sebelum transmisi

 GO BACK N ARQ

Go-Back-N ARQ adalah contoh khusus dari permintaan ulang otomatis (ARQ) protokol, di mana proses pengiriman terus mengirimkan sejumlah frame ditentukan oleh ukuran jendela bahkan tanpa menerima pengakuan (ACK) paket dari penerima. Ini adalah kasus khusus dari protokol sliding window umum dengan mengirimkan ukuran jendela N dan menerima ukuran jendela 1 

Proses penerima melacak nomor urutan frame berikutnya mengharapkan untuk menerima, dan mengirimkan nomor yang dengan setiap ACK yang dikirimkan. Penerima akan mengabaikan setiap frame yang tidak memiliki nomor urut yang tepat itu mengharapkan - apakah frame yang merupakan "masa lalu" duplikat dari bingkai itu sudah ACK'ed [1] atau apakah frame yang merupakan "masa depan" bingkai masa lalu paket terakhir itu sedang menunggu. Setelah pengirim telah mengirimkan semua frame di jendela, itu akan mendeteksi bahwa seluruh frame frame yang hilang sejak pertama beredar, dan akan kembali ke nomor urutan ACK terakhir yang diterima dari proses penerima dan isi jendela dimulai dengan bingkai tersebut dan melanjutkan proses lagi.

Go-Back-N ARQ adalah penggunaan yang lebih efisien sambungan dari Stop-dan-tunggu ARQ, karena tidak seperti menunggu suatu pengakuan untuk setiap paket, koneksi masih digunakan sebagai paket yang sedang dikirim. Dengan kata lain, selama waktu yang seharusnya dapat dihabiskan menunggu, lebih banyak paket yang sedang dikirim. Namun, metode ini juga mengakibatkan frame mengirimkan beberapa kali - jika frame apapun telah hilang atau rusak, atau ACK yang mengakui mereka adalah hilang atau rusak, maka frame dan semua frame berikut di jendela (bahkan jika mereka telah diterima tanpa kesalahan) akan akan kembali dikirim. Untuk menghindari hal ini, ARQ Ulangi Selektif dapat digunakan

SELECTIVE REJECT

Informasi tentang Selektif-menolak permintaan ulang secara otomatis (Selective-reject ARQ)
Selektif-menolak permintaan ulang otomatis (selektif-menolak ARQ) adalah teknik error kontrol yang dalam pengiriman hanya memancarkan kembali blok yang salah

Topik lain sumber daya kami pada Sistem Komunikasi yang terkait dengan Selective-menolak permintaan ulang otomatis meliputi:

*Pengakuan (Ack)

*Go-back-N otomatis mengulangi permintaan (Go-back-N ARQ)

*Stop-dan-tunggu permintaan repreat otomatis (Stop-dan-tunggu ARQ)

*Negatif pengakuan (NACK

Referensi :  en.wikipedia.org/wiki/Cyclic_redundancy_check

From Wikipedia, the free encyclopedia

www.patents.com/cyclic-redundancy-check-crc-parity-check