Chapter 2 part 1
Getting Connected
(Link, Encoding, Framing)
(Link, Encoding, Framing)
Pembahasan Chapter 2
•
Eksplorasi perbedaan media komunikasi yang
digunakan untuk mengirimkan data
•
Memahami masalah pada encode di atas media
transmisi sehingga dapat dimengerti oleh penerima
•
Mendiskusikan gambaran urutan bit saat
•
Mendiskusikan gambaran urutan bit saat
ditransmisikan melalui
link
ke dalam satu kesatuan
pesan yang utuh yang dapat dikirim ke node tujuan
akhir
•
Mendiskusikan teknik-teknik untuk mendeteksi
kesalahan pada transmisi data dan menentukan aksi
yang tepat
Pembahasan Chapter 2 (Lanj.)
•
Mendiskusikan persoalan tentang kehandalan
link
dalam menangani masalah transmisi
•
Pengenalan
Media Access Control Problem
•
Pengenalan jaringan
Carrier Sense Multiple Access
(CSMA)
(CSMA)
•
Pengenalan jaringan tanpa kabel dengan teknologi
dan protokol berbeda-beda
Outline
•
Perspektif dalam menghubungkan Node
•
Link
•
Encoding
•
Framing
Perspektif dalam Mengghubungkan Node
Kapasitas
Link
dan Teorema Shannon-Hartley
•
Batasan kapasitas
link
dalam
bits per second
(bps)
sebagai fungsi rasio dari signal-to-noise yang diukur
dalam decibels (dB).
•
C = B log2 (1 + S/N)
C = B log2 (1 + S/N)
– Where B = 3300 – 300 = 3000Hz, S is the signal power, N the average noise.
– The signal to noise ratio (S/N) is measured in decibels is related to dB = 10 x log10(S/N). If there is 30dB of noise then S/N = 1000.
– Now C = 3000 x log2(1001) = 30kbps.
Links
•
Link
adalah segala sesuatu dalam bentuk rambatan
radiasi elektromagnetik melalui suatu media tertentu
(kabel atau
free space
)
•
Salah satu cara untuk mengkarakterisasi
Salah satu cara untuk mengkarakterisasi
link
link
dengan
dengan
media yang digunakan:
– Umumnya menggunakan kabel tembaga dalam beberapa bentuk (Digital Subscriber Line (DSL) dan kabel koaksial)
– Fiber Optik (layanan fiber-to-the-home dan backbone
internet)
Links
• Karakteristik lainnya adalah frekuensi
– Ukurannya dalam hertz, gelombang elektromagnetik
• Jarak diantara pasangan yang berdekatan, maksimum dan minimum dari gelombang diukur dalam meter, yang disebut
wavelength (panjang gelombang)
wavelength (panjang gelombang)
– Wavelength adalah kecepatan cahaya dibagi frekuensi
– Frekuensi kabel tembaga adalah mulai 300Hz hingga 3300Hz; Wavelength dari 300Hz melalui kabel tembaga adalah kecepatan cahaya dalam tembaga / frekuensi
– 2/3 x 3 x 108 / 300 = 667 x 103 meters.
• Menempatkan data biner dalam sinyal disebut encoding.
• Modulasi yang memengaruhi perubahan sinyal adalah
Links
Links
Encoding
•
Encoding adalah proses menyandikan bit-bit
data yang dikirim ke dalam media transmisi
sehingga dapat dimengerti oleh node lainnya
•
Jenis-jenis encoding:
•
Jenis-jenis encoding:
–
NRZ (Non-Return to Zero)
–
NRZI (Non-Return to Zero Inverted)
–
Manchester
Sinyal berjalan di atas link di antara 2 (dua) signaling component;
Encoding
Sinyal berjalan di atas link di antara 2 (dua) signaling component; Bit berjalan di antara adaptor jaringan
Encoding (NRZ)
•
Masalah pada NRZ (1)
–
Baseline wander
• Penerima menerima sinyal rata-rata yang diterima
• Menggunakan rata-rata untuk membedakan sinyal
• Menggunakan rata-rata untuk membedakan sinyal tinggi dan rendah
• Saat sinyal rendah muncul secara signifikan, maka penerima menganggap 0, selebihnya 1
• Terlalu sering urutan 0 dan 1 menyebabkan banyak terjadi perubahan rata-rata sehingga menyebabkan sulit untuk dideteksi
Encoding (NRZ)
•
Masalah pada NRZ (2)
–
Clock recovery
• Transisi yang sering dari tinggi ke rendah atau sebaliknya, maka dibutuhkan clock recovery
sebaliknya, maka dibutuhkan clock recovery
• Proses encode dan decode dikendalikan oleh clock
• Pada setiap proses clock, pengirim mentransmisikan bit dan penerima menerima bit
Encoding (NRZI)
•
NRZI
–
Non Return to Zero Inverted
–
Pengirim membuat transisi dari sinyal saat ini
untuk meng-encode 1 dan tetap pada sinyal yang
untuk meng-encode 1 dan tetap pada sinyal yang
sama untuk meng-encode 0
Encoding (Manchester)
•
Manchester
–
Menggabungkan
clock
dan sinyal dengan
mentransmisikan Ex-OR dari data hasil encode
NRZ dengan
clock
–
Clock
adalah sinyal internal alternatif dari rendah
–
Clock
adalah sinyal internal alternatif dari rendah
ke tinggi, pasangan tinggi atau rendah dinilai
sebagai satu daur
clock
–
Dalam Manchester encoding
• 0: low high transition
Encoding (Manchester)
•
Masalah pada Manchester
–
Mengalikan
rate
transisi sinyal yang dibuat di
dalam link
• Artinya penerima memiliki separuh waktu untuk
• Artinya penerima memiliki separuh waktu untuk mendeteksi setiap getaran sinyal (signal pulse)
–
Rate
perubahan sinyal disebut
link’s baud rate
–
Dalam Manchester, bit
rate
adalah setengah dari
Perbandingan Encoding
Encoding (4B/5B)
•
4B/5B
– Memasukkan satu bit tambahan ke dalam bit stream untuk mengakhiri runutan 0 dan 1 yang panjang
– Setiap 4 bit data di-encode ke dalam kode 5 bit yang akan ditransmisikan ke penerima
ditransmisikan ke penerima
– Kode 5-bit dipilih agar setiap bagian tidak ada kelebihan 0 dan tidak ada 0 yang berurutan
– Tidak ada pasangan hasil kode 5-bit dengan lebih dari 3 (tiga) kali 0 yang berurutan
Encoding (4B/5B)
•
4B/5B
– 0000 11110 16 left
– 0001 01001 11111 – when the line is idle
– 0010 10100 00000 – when the line is dead
– .. 00100 – to mean halt
– ..
– 1111 11101 13 left : 7 invalid, 6 for various control signals
Framing
•
Fokus pada
packet-switched networks
, atau blok-blok
data yang disebut frame, bukan bit streams yang
dipertukarkan antar
node
•
Terdapat
Terdapat
network adaptor
network adaptor
yang memungkinkan node
yang memungkinkan node
untuk mempertukarkan frame
Framing
•
Saat node A mentransmisikan sebuah frame ke node B,
artinya adaptor mentransmisikan frame dari memori
node
. Hasilnya dalam
sequences
bit-bit yang dikirim
melalui link
•
Kemudian, adaptor pada node B mengumpulkan setiap
•
Kemudian, adaptor pada node B mengumpulkan setiap
sequence
bit-bit yang datang dalam link dan menumpuk
frame yang sesuai di dalam memori node B
•
Mengenal dengan benar himpunan bit-bit apa yang
mendasari suatu
frame
, menentukan permulaan dan
akhir dari frame adalah tantangan utama yang dihadapi
Framing
•
Cara-cara melakukan framing:
–
Byte Oriented Protocols (BYSYNC, PPP, DDCMP)
–
Bit Oriented Protocols (HDLC)
–
Clock Based Framing (SONET)
Framing
(Byte-Oriented Protocols)
•
Byte-Oriented Protocols
–
Melihat setiap frame sebagai kumpulan byte-byte
(karakter) dari pada bit-bit
–
BISYNC (Binary Synchronous Communication)
–
BISYNC (Binary Synchronous Communication)
Protocol
• Dikembangkan oleh IBM (tahun 1960)
–
PPP (Point to Point Protocol)
–
DDCMP (Digital Data Communication Protocol)
Framing (BISYNC)
•
BISYNC – pendekatan
sentinel
– Frame mulai ditransmisikan dari field paling kiri
– Permulaan frame dengan mengirimkan karakter spesial SYN (synchronize)
– Porsi data berada diantara karakter spesial sentinel STX
– Porsi data berada diantara karakter spesial sentinel STX (start of text) dan ETX (end of text)
– SOH : Start of Header – DLE : Data Link Escape
– CRC: Cyclic Redundancy Check
Framing (PPP)
•
PPP adalah protokol umum yang berjalan di atas
link internet menggunakan pendekatan sentinel
– Karakter spesial start of text dinotasikan sebagai Flag • 0 1 1 1 1 1 1 0
– Address, control : nomor default
– Address, control : nomor default
– Protocol for demux : IP / IPX
– Payload : negotiated (1500 bytes)
– Checksum : untuk deteksi kesalahan
Framing (DDCMP)
•
DDCMP – pendekatan penghitungan byte
– count : berapa banyak byte-byte yang berisi di dalam
frame body
– Jika penghitungan corrupt maka terjadi kesalahan Framing
Framing
Framing
(Bit-Oriented Protocols)
•
Bit-oriented Protocol
– Melihat setiap frame sebagai kumpulan bit-bit
– HDLC : High Level Data Link Control • Beginning and Ending Sequences
• Beginning and Ending Sequences
– 0 1 1 1 1 1 1 0
Framing (HDLC)
•
HDLC Protocol
–
Di sisi pengirim, setiap terdapat bit 1 berurutan
sebanyak 5 (lima) kali yang ditransmisikan dari
body of the message
(tidak termasuk saat
body of the message
(tidak termasuk saat
pengirim mencoba untuk mengirim
sequence
01111110 yang berbeda), maka pengirim akan
menambahkan 0 sebelum mentransmisikan bit
selanjutnya
Framing (HDLC)
•
HDLC Protocol
–
Di sisi penerima, apabila bit 1 berurutan 5 (lima ) kali
• Next bit 0 : Stuffed (berisi), maka harus dibuang 1 : Mungkin merupakan akhir dari frame
Atau terjadi kesalahan pada bit stream
• Lalu lihat pada bit selanjutnya
• Jika 0 ( 01111110 ) Akhir dari frame
• Jika 1 ( 01111111 ) Error, abaikan dan buang seluruh
frame tersebut kemudian penerima harus menunggu untuk 01111110 selanjutnya sebelum memulai kembali untuk
