Error Detection dan Error Correction

I.1  Error Detection

Pada proses pengiriman informasi (transmisi) dalam bentuk bit, karena
adanya faktor hambatan berupa noise, distorsi dan attenuation (redaman)
maka akan mempengaruhi kualitas informasi yang berupa cacat bit yang
ditransmisikan misalnya bit "1" berubah menjadi bit "0" atau sebaliknya,

Laju cacat bit dalam istilah teknik disebut dengan BER atau
Bit Error Rate, yaitu banyaknya perbandingan bit yang cacat dengan
bit yang dikirim / ditransmisikan dalam periode tertentu.

Bit yang cacat juga akan mempengaruhi frame atau paket yang 

cacat atau rusak, sehingga mengakibatkan informasi yang diterima 

tidak sesuai dengan informasi yang dikirim atau ditransmisikan, 

yang pada akhirnya akan menurunkan kualitas sistem transmisi informasi.

Pada layer 2 Data link, salah satunya adalah harus mampu melakukan 

deteksi adanya bit yang cacat atau juga disebut dengan Error Detection. 

Beberapa faktor yang menyebabkan terjadinya bit error, yaitu antara lain,

a.  Attenuation yang besar sehingga level receive diterima sangat rendah 

b. Terjadinya noise pada media transmisi

c.  Terjadinya distorsion pada perangkat.

Berikut adalah salah satu contoh dari 8 bit yang dikirim terdapat 1 bit yang cacat

(error) yaitu dari bit 0 menjadi bit 1.

Kemungkinan terjadi dari 8 bit akan terjadi lebih dari 1 bit yang cacat secara menyebar

seperti pada gambar dibawah ini.

Pada layer Data Link sisi penerima harus mampu untuk mendeteksi terjadinya error.

agar sistem dapat melakukan 

a. Pengiriman ulang ( retransmit)

b. Perbaikan bit yang cacat ( correction)

Agar sistem dapat mendeteksi, maka perlu penambahan bit ekstra yang disebut redundat,

Struktur pada encoder dan decoder adalah seperti pada gambar di bawah ini.

Dimana informasi atau message yang akan dikirim akan ditambah bit redundan

oleh generator.

Sedangkan pada sisi Decoder inormasi yang diterima akan diperiksa, dengan

bit tambahan, yang selanjutnya bit tambahan dihilangkan jika informasi benar

atau tidak ada bit cacat.

Deretan Bit informasi yag asli atau messages disebut dengan Data Words. 

Fungsi dari Generator adalah menghasilkan bit tambahan atau extra bit yang 

disebut dengan bit redundan, Data word yang ditambah dengan bit redundan

disebut dengan code words

Blok diagram metode Error Detection pada sistem Pengirim dan Penerima di layer 2, 

adalah seperti pada gambar dibawah ini

gambar diatas Messages atau data words, ditambah bit redundant dan menghasilkan

Codewords, Bit redundan ini menggunakan operasi logika XOR yaitu, operasi 

logika menghasilkan bit 1 jika dua bit input bernilai 1 dan 0 atau sebaliknya,

Operasi logika menghasilkan bit 0 , jika dua bit input mempunyai nilai yang sama

Proses error detection adalah sebagai berikut ;

a. Proses pembuatan blok informasi menjadi data words misal blok informasi 

    berisi 8 bit, dibuat 4 blok, setiap bloknya terdiri 2 bit, maka k =2 bit

b. Generator akan menambah 1 bit logika XOR dengan input k = 2 bit 

c. Hasil 1 bit dari generator disebut bit redundan.

d. Bit redundan ditambahkan dengan k maka menjadi code words = 3 bit

Hasil dari data words seperti pada tabel dibawah ini

Contoh-1 :

Suatu informasi dalam 1 blok 8 bit dikirim  dengan bit 10001101, 

Tuliskan code wordsnya, jika k=2

Jawab :

a  Data words = 10   00  11  01

b. Bit redundan = 1 - 0 - 0 - 1

c  Code words = 101000110011

Contoh-2

suatu informasi dalam dalam 1 blok 8 bit dikirim dengan bit 11010010

penerima menerima codewords n sebagai berikut 110010000101

Periksa apakah terjadi bit error , dan dimana letakbit error ?

Jawab 

a, Data words yang seharusnya adalah 110011000101

b. Yang berbeda adalah bit yang ke 6, maka artinya terjadi error ke-4 atau

    ke-5.

I.2. Error Detection 2-D Parity Check.

Error Detecion dengan menggunakan metode 2 Dimensi Parity Check, adalah beberapa

Byte dijadikan satu blok. Dalam satu blok setiap bit akan diberikan parity ganjil

baik secara deretan Row (Horizontal) maupun secara Vertical ( Coloum). Kelebihan

dari menggunakan metode 2 Dimensi ini, yaitu 

a. Dapat diketahui blok Byte dan deretan bit yang mengalami error.

b. Jika parity bit yang error dapat diketahui.

Susunan dasar blok 2 Dimensi Parity Check adalah seperti pada gambar dibawah ini

Contoh dari prosesadalah sebagai berikut

Sebagai contoh

Pada saat pengiriman terjadi bit Error pada salah satu Baris Byte dan juga terjadi Bit Error pada

bit Parity, Byte baris ke -2 deretan bit ke 4 semula "0"menjadi "1"

dan bit Parity baris ke-3 seharusnya "0" menjadi bit "1"

Prosesnya adalah sebagai berikut ;

I.3  Check and Sum

Metode ini sangat praktis dan sederhana, karena pada saat pengiriman 

tidak perlu dilakukan sistem blok, namun kelemahannya, tidak dapat

dilakukan deteksi setiap Byte, karena harus deteksi dilakukan untuk satu

blok ( 4 Byte) secara keseluruhan.

a. Penjumlahan Byte-1 dan Byte-2 1011011 + 10101011 

b. Buat bit Parity Check 1 bit = 1

c. Junlahkan hasil pada a dengan bit parity = 01011111 

d. Hasil pada c tambahkan Byte ke-3 = 10111001

e. Hasil d tambahkan Byte ke-4 = 10001110

f. Buat bit Parity Check 1 bit = 1

g. Jumlahkan e dan f , yang disebut SUM = 10001111

h. Buat CHECKSUM yang merupakan Complement dari SUM

i. Kirim Byte-1 sampai dengan Byte-4, SUM dan CHECKSUM

j. Penrima mengangap tidak terjadi Error Jika SUM = 11111111

Proses akan lebih jelas seperti pada gamba dibawah ini.