SWITCHING & JARINGAN Ir. Roedi Goernida, MT. (roedig@yahoo.com) Program Studi Sistem Informasi Fakultas Rekayasa Industri Institut Teknologi Telkom Bandung 2010 1 Pengertian Switching Secara umum arti switching dalam telekomunikasi adalah melakukan suatu proses hubungan antara dua pelanggan telepon, sehingga keduanya dapat berbicara satu sama lain. Menurut ITU-T Switching adalah: The establishing, on demand, of an individual connection from a desired inlet to desired outlet within a set of inlets and outlets for as long as required for the transfer of information {Membangun hubungan atas permintaan secara individu dari pelanggan tertentu yang memanggil kepada pelanggan yang dipanggil/tujuan tertentu melalui seperangkat inlet-inlet dan outletoutlet, selama hubungan tersebut dibutuhkan untuk menyalurkan informasi atau tukar menukar informasi oleh keduabelah pihak} Hand-out: Sistem Telekomunikasi IS1323-03 Hal. 1 / 43 2
Syarat, Fungsi & Tugas Sentral Telepon (1/2) Persyaratan: Harus dapat menghubungi setiap panggilan ke satu dari banyak outgoing circuits. Harus dapat memutuskan hubungan tersebut setelah call termination. Harus bisa mencegah panggilan baru ke dalam circuit yang sudah digunakan. Kemampuan dasar: Fungsi dasar: Switching Signaling Numbering 1. Penyambungan (interconnection) 2. Kendali (control) 3. Pemberian tanda (alerting) 4. Pelayanan (attending) 5. Penerimaan informasi (information receiving) 6. Pengiriman informasi (information transmiting) 7. Pengetesan keadaan sibuk (busy testing) 8. Pengawasan (supervisory) Hand-out: Sistem Telekomunikasi IS1323-03 Hal. 2 / 43 3 Syarat, Fungsi & Tugas Sentral Telepon (2/2) Tugas: 1.Sentral harus tahu ketika ada pelanggan yang off-hook dan mengirimkan: - nada pilih (dialling tone) atau saluran sedang bebas. - nada sibuk (busy tone) atau saluran sedang dipakai 2.Waktu penyambungan harus jauh lebih kecil dibanding waktu hubungan. 3.Sentral harus tahu identitas pelanggan yang memanggil & dipanggil (destination) berdasarkan informasi dialling number. 4.Sentral harus tahu kondisi saluran pelanggan yang dituju. 5.Jika pelanggan yang dikirim sedang tidak berbicara akan dikirim ringing tone kemudian bel berbunyi dan kemudian ringing back tone. 6.Jika tidak diangkat, ring back tone 20 30 detik berhenti, maka diberi nada sibuk. 7.Jika diangkat saluran akan dikunci untuk mencegah pelanggan yang lainnya masuk dan meteran dipastikan berjalan berbarengan dengan terkoneksinya sambungan ke yang dituju. 8.Jika pelanggan selesai berbicara maka tugas sentral harus merelease semua peralatan switching. Hand-out: Sistem Telekomunikasi IS1323-03 Hal. 3 / 43 4
Elemen pada Sentral Crosspoint matrix Menerima permintaan dari pelanggan pemanggil Mengecek status pelanggan yang dipanggil Signaling menentukan saluran mana yang dihubungkan Control membangun hubungan (melakukan penyambungan antara pemanggil dan yang dipanggil Crosspoint Matrix Signaling Control Signaling Hand-out: Sistem Telekomunikasi IS1323-03 Hal. 4 / 43 5 Evolusi Sentral Manual switching. Automatic switching. Analog Electromechanical switching Step-by-step (Strowger switch) Crossbar Common control Stored Program Control Digital Electronic switching Circuit switch Packet switch Hand-out: Sistem Telekomunikasi IS1323-03 Hal. 5 / 43 6
Evolusi Sentral Manual switching Fungsi switching dilakukan secara manual oleh manusia (operator). Exchange / sentral Hand-out: Sistem Telekomunikasi IS1323-03 Hal. 6 / 43 7 Evolusi Sentral Strowger switch Pembangunan hubungan pada crosspoint dilakukan oleh step-by-step switch yang meresponse langsung setiap dialing pulse Gerakan switch terdiri dari vertical step dan rotary step secara bergantian Setiap langkah mewakili urutan digit nomor telepon yang dipanggil Karena kemampuannya yang terbatas, step-by-step switch hanya digunakan untuk sentral telepon dengan kapasitas kecil Hand-out: Sistem Telekomunikasi IS1323-03 Hal. 7 / 43 8
Evolusi Sentral Crossbar Elemen control baru melakukan proses untuk membangun hubungan setelah semua digit lengkap dari nomor yang dipanggil diterima Crosspoint berupa persilangan antara horizontal dan vertical bars dengan electromagnetic switch yang memperoleh energi listrik melalui sirkit hubungan yang yang dibangun. Apabila sirkit terbuka, crosspoint putus secara otomatis Crossbar switch digunakan di sentral dengan kapasitas besar dan toll network1 Hand-out: Sistem Telekomunikasi IS1323-03 Hal. 8 / 43 9 Evolusi Sentral Electronic switching (SPC) Pada sistem step-by-step maupun crossbar, fungsi switching matrix dan control elemets keduanya masih menggunakan komponen elektromekanik. Sistem electronic switch menggunakan stored program digital computer untuk melakukan fungsi kontrol, sedangkan fungsi switching masih elektromekanik. SUBCRIBER MODUL SWITCHING MODUL ADMINISTRATION MODUL Hand-out: Sistem Telekomunikasi IS1323-03 Hal. 9 / 43 10
Cara Penyambungan Circuit switching Informasi yang dikirimkan oleh suatu terminal diterima oleh sentral langsung dikirimkan kepada terminal yang dituju selama seluruh informasi selesai dikirim. Dengan demikian satu saluran akan dipakai terus selama terminal belum selesai mengadakan hubungan. Contoh: Jaringan Telepon PSTN dan telex. Keuntungan: Sekali koneksi terjadi jaringan transparan (seolah hanya koneksi langsung antar stations). Fixed data rate tanpa adanya delay. Sangat baik untuk komunikasi real time. Kelemahan: Selama koneksi berlangsung, sirkit akan selalu diduduki walaupun tidak ada data yang dikirim. Delay sebelum terbentuknya hubungan (call set up delay). Hand-out: Sistem Telekomunikasi IS1323-03 Hal. 10 / 43 11 Cara Penyambungan Message switching Disebut juga Stored and Forward Switching. Pada waktu mengirimkan informasi / berita lewat teleprinter, berita tersebut tidak disambungkan langsung, akan tetapi disimpan terlebih dahulu kemudian pada satu saat tertentu barulah dikirimkan kepada tujuan tersebut, dimana tujuan dapat lebih dari satu. Kelebihan Contoh penggunaannya adalah pada Teleprinter atau email. Tidak perlu segmentasi/paketisasi data Overhead lebih kecil Pesan dapat dikirim meskipun penerima sibuk: Disimpan di buffer sampai penerima siap Kelemahan: Apabila terjadi error, terjadi pada seluruh pesan Delay karena proses store and forward Perlu buffer dengan kapasitas yang besar di setiap node Hand-out: Sistem Telekomunikasi IS1323-03 Hal. 11 / 43 12
Cara Penyambungan Packet switching Paket informasi atau layanan komunikasi data yang dibagi menjadi paket-paket berukuran kecil (< 1500 byte) yang diberi label yang dikirimkan ke alamat yang dituju. Paket ini kemudian dikirimkan ke tujuan yang diinginkan, dimana setiap paket terdiri dari: Payload data informasi yang akan dikirim) Header: Source (sender) address Destination (recipient) address Packet size Sequence number Error checking information Contoh: public data network, frame relay, internet dll Hand-out: Sistem Telekomunikasi IS1323-03 Hal. 12 / 43 13 Hirarki Sentral (1/2) Hubungan telepon lokal, regional, nasional, internasional. Dalam struktur/topologi jaringan telepon diperlukan tingkatantingkatan yang disebut Hirarki Sentral/Jaringan Telepon Hand-out: Sistem Telekomunikasi IS1323-03 Hal. 13 / 43 14
Hirarki Sentral (2/2) Kelas Fungsi Tertiary center: Sentral trunk/ Transit nasional 1 Regional Center (Tertiary Center) 2 Sectional Center (Secondary Center) 3 Primary Center 4 Toll Center 5 End Office Secondary center: Sentral trunk/ Transit regional Primary center; Sentral trunk/tandem Sentral Lokal (Local Exchange) Pelanggan Hand-out: Sistem Telekomunikasi IS1323-03 Hal. 14 / 43 15 Teknik dasar switching - 1 line, 2 nodes - 15 lines, 6 nodes - 3 linea, 3 nodes - 6 lines, 4 nodes Hand-out: Sistem Telekomunikasi IS1323-03 Hal. 15 / 43 16
Teknik dasar switching 1. Hubungan lokal Local Exchange Local Exchange 2. Hubungan Interlokal / Jarak Jauh. Transmisi Local Exchange Trunk Exchange Trunk Exchange Local Exchange Hand-out: Sistem Telekomunikasi IS1323-03 Hal. 16 / 43 17 Switching pada jaringan telekomunikasi Service Subscriber: - Voice - Data - Video Transport (Core Network) Service Subscriber: - Voice - Data - Video Hand-out: Sistem Telekomunikasi IS1323-03 Hal. 17 / 43 18
Struktur jaringan telepon 1. Local network. Menghubungkan stasiun pelanggan ke sentral lokalnya atau subscriber s distribution network, customer access network, customer loop. 2. Junction network. Menghubungkan sekelompok sentral lokal yang melayani suatu area dengan sebuah sentral tandem atau sentral trunk. 3. Trunk network / toll network, Menyediakan sirkit jarak jauh (long distance) antara area lokal di seluruh wilayah secara nasional. 4. International network. Menyediakan hubungan ke jaringan nasional yang berbeda negara, dimana national network terhubung ke international network melalui international gateway exchanges atau backbone network) Hand-out: Sistem Telekomunikasi IS1323-03 Hal. 18 / 43 19 Jaringan Akses (Access Network) Jaringan akses merupakan penghubung antara CPE dengan Core Network yang berfungsi untuk menyalurkan informasi atau data dari CPE ke Core Network atau sebaliknya Transport (Core Network) Terminal (CPE) Access Network Hand-out: Sistem Telekomunikasi IS1323-03 Hal. 19 / 43 20
Jaringan Akses Tetap Jaringan akses tetap (Fixed line access network) merupakan jaringan akses untuk menghubungkan terminal (CPE) yang tidak berpindah-pindah atau tetap. Jaringan akses tetap dibedakan berdasarkan media yang digunakan, yaitu: Kabel tembaga Kabel coaxial Kabel serat optik (optical fiber) Elemen dalam jaringan akses. MDF (RPU) Rumah Kotak Terminal Kabel Pembagi Batasi (DP) Kabel Primer Kabel Sekunder Kabel Penanggal Kabel Rumah Terminal pelanggan STO Daerah Catuan Langsung Hand-out: Sistem Telekomunikasi IS1323-03 Hal. 20 / 43 21 Struktur Jaringan PSTN di Indonesia Gateway Jaringan Internasional Tertier Jaringan Nasional Sekunder Primer Jaringan Regional Hand-out: Sistem Telekomunikasi IS1323-03 Hal. 21 / 43 22
Jaringan akses tembaga (1/2) Konfigurasi dasar JARLOKAT: STO MDF (RPU) Rumah Kabel Kotak Pembagi (DP) Kotal Terminal Batasi Terminal pelanggan Jaringan catu tidak langsung. Hand-out: Sistem Telekomunikasi IS1323-03 Hal. 22 / 43 23 Jaringan akses tembaga (2/2) Jaringan catu langsung. Hand-out: Sistem Telekomunikasi IS1323-03 Hal. 23 / 43 24
Penerapan Jarlokat Digunakan untuk: Transmisi analog. Jaringan lokal telepon PSTN (Public Switched Telephone Network) Untuk komunikasi data (mis. akses Internet) digunakan Modem Bandwidth: 4 khz untuk voice 64 Kb/s untuk data PSTN Modem Hand-out: Sistem Telekomunikasi IS1323-03 Hal. 24 / 43 25 Rumah Kabel Tembaga Hand-out: Sistem Telekomunikasi IS1323-03 Hal. 25 / 43 26
Jaringan Akses Serat Optik Digunakan dalam memenuhi kebutuhan bandwidth yang terus meningkat bagi berbagai layanan terhadap pelanggan diperlukan penyediaan new highbandwidth access services. Optical fiber access menyediakan bandwidth sampai beberapa gigabits per second (Gbps), dan mungkin akan terus meningkat sejalan dengan kemajuan teknologi. Konfigurasi jaringan: All optical fiber access network Point to point (PTP) network Passive/active optical network (PON/AON) FTTx Struktur jaringan berdasarkan penentuan titik konversi sinyal (perubahan dari optik ke twisted pair atau coaxial cable). Hand-out: Sistem Telekomunikasi IS1323-03 Hal. 26 / 43 27 Konfigurasi Jaringan Akses FO (1/3) Point to point (PTP) network Passive / Active Optical Network PS / AS PS / AS PS: Passive Splitter AS: Active Splitter Hand-out: Sistem Telekomunikasi IS1323-03 Hal. 27 / 43 28
Konfigurasi Jaringan Akses FTTx (2/3) FTTx merupakan berbagai alternatif struktur jaringan berdasarkan letak titik konversi sinyal optik (TKO) 1. Fiber To The Building (FTTB) TKO berada di dalam gedung CO / HO FO cable ONU Terminal pelanggan dengan TKO dihubungkan dengan kabel tembaga. Diimplementasikan untuk pelanggan korporasi di gedung bertingkat atau pelanggan di apartemen. FO cable Distribution ONU ONU 2. Fiber To The Curb (FTTC) TKO berada diluar gedung & diletak dalam suatu kabinet. Terminal pelanggan dengan TKO dihubungkan dengan kabel tembaga. Diimplementasikan untuk pelanggan bisnis yang terletak dalam satu area terbatas namu tidak dalam satu gedung ataupun pelanggan yang berada dalam komplek perumahan. CO / HO FO cable Distribution FO cable Hand-out: Sistem Telekomunikasi IS1323-03 Hal. 28 / 43 NAP NAP NAP Copper cable Copper cable 29 Konfigurasi Jaringan Akses FTTx (3/3) 3. Fiber To The Home (FTTH) TKO berada diluar gedung & diletak dalam suatu kabinet. Terminal pelanggan dengan TKO dihubungkan dengan kabel tembaga. Diimplementasikan untuk pelanggan bisnis yang terletak dalam satu area terbatas, namun tidak dalam satu gedung ataupun pelanggan yang berada dalam komplek perumahan. CO / HO FO cable NAP FO cable FO cable Distribution NAP FO cable NAP Hand-out: Sistem Telekomunikasi IS1323-03 Hal. 29 / 43 30
Hybrid Fiber Coaxial (HFC) Merupakan jaringan akses yang mengkombinasikan antara coaxial dan fiber optic. Hybrid node mengkonversi sinyal optik menjadi sinyal elektris untuk ditransmisikan ke user terminal melalui kabel coaxial Hybrid node Coaxial cables FO cables Hybrid node Coaxial cables CO / HO Hand-out: Sistem Telekomunikasi IS1323-03 Hal. 30 / 43 31 Rumah Kabel Fiber Optic Hand-out: Sistem Telekomunikasi IS1323-03 Hal. 31 / 43 32
Kotak Pembagi (Distribution Point) x Hand-out: Sistem Telekomunikasi IS1323-03 Hal. 32 / 43 33 Komunikasi data & Jaringan komputer Komunikasi Data: proses pengiriman dan penerimaan data atau informasi dari dua atau lebih perangkat yang terhubung dalam sebuah jaringan. Jaringan Komputer: Merupakan suatu sistem yang terdiri atas seperangkat komputer dan perangkat jaringan lainnya yang bekerja secara bersama dalam suatu jaringan guna suatu tujuan yang sama dalam memberi & meminta layanan Tujuan adanya jaringan komputer: resources sharing printer, CPU, memory, harddisk Komunikasi email, messaging, chatting Informasi data, program, web browsing Hand-out: Sistem Telekomunikasi IS1323-03 Hal. 33 / 43 34
Esensi fungsi operasi jaringan komputer Hand-out: Sistem Telekomunikasi IS1323-03 Hal. 34 / 43 35 Model komunikasi data Source System Destination System Transmission Source Transmiter Receiver Destination system Workstation Modem PSTN cloud Modem Host / server Digital bit Analog signal Analog signal Digital bit Text Text Input information Transmission Source Transmiter Receiver Destination system Input data Transmitted signal Received signal Output data Output information 36 Hand-out: Sistem Telekomunikasi IS1323-03 Hal. 35 / 43
Topologi Jaringan komputer (1/3) Topologi merupakan suatu cara menghubungkan komputer yang satu dengan komputer lainnya sehingga membentuk jaringan. Star Ring Hand-out: Sistem Telekomunikasi IS1323-03 Hal. 36 / 43 37 Topologi Jaringan komputer (2/3) Bus Bacbone cable Mesh Tree Hand-out: Sistem Telekomunikasi IS1323-03 Hal. 37 / 43 38
Topologi Jaringan komputer (3/3) Backbone cable Star - Bus Hand-out: Sistem Telekomunikasi IS1323-03 Hal. 38 / 43 39 Jenis Jaringan komputer Peer-to-Peer Local Area Network (LAN) Metropolitan Area Network (MAN) Wide Area Network (WAN) Internet Nirkabel Hand-out: Sistem Telekomunikasi IS1323-03 Hal. 39 / 43 40
Model desain hierarki jaringan (1/3) Lapisan Inti (Core Layer) backbone network, high-end switch, high-speed cable Lapisan Distribusi (Distribution Layer) Si Si LAN berbasis router & layer 3 switch Lapisan Akses (Access Layer) hub & swicthes. Hand-out: Sistem Telekomunikasi IS1323-03 Hal. 40 / 43 41 Model desain hierarki jaringan (2/3) Ke gedung / area lain Ke gedung / area lain Core switches Core-1 Core-2 Core links Distribution switches Core-1 Core-2 Uplinks Accces switches Accces links Access-1 Access-2 Core Access-3 Access-4 Hand-out: Sistem Telekomunikasi IS1323-03 Hal. 41 / 43 42
Model desain hierarki jaringan (3/3) Hand-out: Sistem Telekomunikasi IS1323-03 Hal. 42 / 43 43 Hal penting dalam membangun jaringan komputer Performansi transit time & response time - Jumlah user - Jenis media transmisi - Kapabiltas H/W & S/W. Availability. Reliability: - Frequency failure - Recovery time - Contigency Keamanan. Hand-out: Sistem Telekomunikasi IS1323-03 Hal. 43 / 43 44
End of slide 45