Teknologi Sistem LAN / WAN

1. Circuit Switching

            Circuit switching digunakan pada jaringan telepon umum dan merupakan dasar untuk jaringan swasta yang dibangun pada saluran sewaan dan menggunakan on-site circuit switching.

I.       Jaringan Switching

Untuk transmisi data, komunikasi biasanya dilakukan dengan cara melalui transmisi data dari sumber ke tujuan melalui simpul-simpul jaringan switching perantara. Simpul switching bertujuan menyediakan fasilitas switching yang akan memindah data dari simpul ke simpul sampai mencapai tujuan.

Ujung perangkat yang ingin melakukan komunikasi disebut station. Station bisa berupa komputer, terminal, telepon, atau perangkat komunikasi lainnya. Sedangkan perangkat yang tujuannya menyediakan komunikasi disebut simpul. Simpul-simpul saling dihubungkan melalui jalur transmisi. Masing-masing station terhubung ke sebuah simpul, dan kumpulan simpul-simpul itulah yang disebut sebagai jaringan komunikasi.

Simpul yang hanya terhubung dengan simpul lain, tugasnya hanya untuk switching data secara internal (ke jaringan). Sedangkan yang terhubung ke satu station atau lebih, fungsinya selain menerima data juga sekaligus mengirimkannya ke station yang terhubung.

Jalur simpul-simpul biasanya dimultiplexingkan, baik dengan menggunakan Frequency Division Multiplexing (FDM) maupun Time Division Multiplexing (TDM).

Tidak ada saluran langsung diantara sepasang simpul. Sehingga diharapkan selalu memiliki lebih dari 1 jalur disepanjang jaringan untuk tiap pasangan station untuk mempertahankan reliabilitas jaringan.

II.    Jaringan Circuit Switching

Komunikasi circuit switching melalui 3 tahap :

·         Pembangunan sirkuit

Sebelum suatu sinyal ditransmisikan, harus dibuat terlebh dahulu suatu sirkuit ujung-ke-ujung (station-to-station).

Contoh : Station A hendak mengirim sebuah permintaan ke simpul 4, yaitu permintaan akan koneksi terhadap station E. Simpul 4 memilih simpul 5 didasarkan atas informasi routing dan ukuran-ukuran yang tersedia serta mungkin juga biaya. Lalu mengalokasikan sebuah channel bebas (menggunakan FDM atau TDM) dan mengirim sebuah pesan permintaan akan koneksi ke station E. Karena sejumlah station bisa terhubung ke simpul 4, maka harus diupayakan membangun jalur internal dan station multiple ke simpul-simpul multiple. Lalu simpul 5 menyediakan channel ke simpul 6 dan dikaitkan channel ke channel dibagian dalam dari simpul 4. Setelah terhubung akan dilakukan tes untuk melihat apakah station E sibuk atau siap menerima kondisi.

·         Transfer Data

Data yang dibawa bisa berupa analog atau digital tergantung pada sifat jaringan. Saat pembawa berkembang menjadi jaringan digital yang benar-benar terintegrasi, penggunaan transmisi digital (biner) untuk suara dan data menjadi metode yang sangat dominan. Jalurnya adalah jalur A-4, switching internal melalui 4; channel 4-5, switching internal melalui 5; channel 5-6, internal switching melalui 6; jalur 6-E. Umumnya koneksi berupa full duplex.

·         Diskoneksi Sirkuit

Setelah beberapa periode transfer data, koneksi dihentikan, biasanya oleh salah satu station. Sinyal harus dirambakan ke simpul 4, 5, dan 6 untuk membebaskan sumber data yang tersedia.

Catatan :

o   Kapasitas channel harus disediakan di antara masing-masing pasangan  simpul di dalam jaringan.

o   Masing-masing simpul harus memiliki kapasitas switching internal untuk mengendalikan koneksi yang diminta.

Kelemahan circuit switching :

§  Bisa menjadi sangat tidak efisien. Saat tidak ada data yang ditransfer sekalipun tetap menjalankan fungsinya yaitu sebagai koneksi suara, penggunaannya menjadi agak tinggi, namun masih tidak mencapai 100%.

§  Untuk koneksi dari terminal ke komputer, kapasitas menjadi tidak jalan selama koneksi berlangsung.

§  Dalam hal kinerja, terjadi suatu penundaan yang berkaitan dengan transfer sinyal untuk pembentukan panggilan.

Contoh circuit switching :

v  Jaringan telepon umum

Pada awalnya dirancang untuk melayani pelanggan telepon analog, yang menyediakan lalu lintas data secara substansial melalui modem, secara bertahap dikonversikan menjadi sebuah jaringan digital.

v  Private Branch Exchange (PBX)

Untuk interkoneksi telepon di dalam bangunan gedung atau kantor.

v  Jaringan swasta => Menhubungkan berbagai macam situs

Juga terdiri dari system PBX, masing-masing situs dihubungkan melalui jalur yang diambil di salah satu pembawa, seperti AT & T.

v  Data switch

Mirip PBX, gunanya untuk menghubungkan perangkat pengolahan data digital, seperti terminal dan komputer.

Jaringan telekomunikasi publik bisa digambarkan menggunakan 4 komonen arsitektural umum, yaitu :

a.       Pesawat : Perangkat yang terhubung ke jaringan.

Contoh  : telepon.

b.      Jalur pesawat : jalur antara pesawat dan jaringan, disebut juga pelanggan loop atau local loop.

Menggunakan kabel twisted pair, panjangnya terentang mulai dari beberapa kilometer sampai puluhan kilometer.

c.   Pertukaran : merupakan pusat switching di dalam jaringan.

Pusat switching yang secara langsung mendukung pesawat disebut kantor (end office). Dipergunakan simpul switching perantara.

d.      Trunk : Cabang-cabang diantara pertukaran.

Membawa sirkuit frekuensi suara multiple baik menggunakan FDM maupun TDM synchronous. Awalnya disebut system pembawa.

Keterangan :

Pesawat terhubung langsung dengan kantor. Untuk menghubungkan 2 pesawat pada kantor yang sama, dibangun sebuah sirkuit diantara mereka. Bila 2 pesawat terhubung pada kantor yang berbeda, sirkuit yang ada akan berisi rangkaian sirkuit sepanjang 1 kantor perantara atau lebih.

Pada gambar, koneksi antara pesawat a dan b dibangun secara sederhana membentuk koneksi dalam kantor. Tetapi koneksi antara pesawat c dan d lebih kompleks.

Pada pesawat c, koneksi dibangun di antara jalur c dan 1 channel pada trunk TDM menuju switch penghubung. Pada switch perantara, channel tersebut dihubungkan pada channel yang ada pada trunk TDM menuju kantor d, lalu channel dihubungkan ke pesawat d.

Syaratnya tidak boleh terdapat suatu penundaan transmisi atau jenis-jenis penundaan tertentu. Rate transmisi sinyal harus tetap konstan, karena transmisi dan penerimaan terjadi sekaligus pada rate sinyal yang sama.

Keunggulan circuit switching :

Sekali sebuah circuit ditetapkan, tidak diperlukan logika jaringan khusus pada station.

III. Konsep circuit switching

Teknologi circuit switching bisa optimal dengan cara menentukan operasi simpul circuit switching tunggal. Sebuah jaringan yang dibangun di sekitar simpul circuit switching terdiri dari sekumpulan station yang terhubung pada suatu unit switching pusat. Switch pusat menetapkan jalur khusus diantara 2 perangkat yang ingin komunikasi.

Elemen-elemen simpul circuit switch :

a.       Switch digital : Inti dari system modern.

Fungsi : untuk menyediakan jalur sinyal yang jelas di antara sepasang perangkat yang terpasang.

Jalur harus ada sepasang perangkat yang terpasang dimana terdapat koneksi langsung di antara mereka. Koneksi yang dilakukan berupa transmisis full duplex.

b.      Interface jaringan

Adalah hardware yang diperlukan dan berfungsi untuk menghubungkan perangkat digital, seperti perangkat pengolahan data dan telepon digital, ke jaringan telepon analog juga bisa dipasang bila interface jaringan berisi logic dan mengubahnya menjadi sinyal digital.

c.       Unit Kontrol

Menampilkan 3 task umum :

·         Kontrol unit berfungsi membangun koneksi.

Dilakukan berdasarkan atas permintaan dari perangkat yang terpasang.

Tugasnya : Mengendalikan dan membalas permintaan, menentukan apakah tujuan dalam keadaan bebas, menyusun jalur sepanjang switch.

·         Unit kontrol harus mempertahankan koneksi.

Switch digital menggunakan prinsip time-division, sehingga memerlukan manipulasi dari elemen switch secara terus menerus. Bit-bit komunikasi ditransfer secara transparan.

·         Unit kontrol harus memutuskan koneksi.

Baik dalam merespon permintaan dari salah satu pihak maupun karena permintaannya sendiri.

Karateristik penting dari circuit switching :

a.       Adanya pemblokan

Terjadi bila jaringan tidak mampu menghubungkan kedua station karena semua jalur yang tersedia di antara mereka sedang dipergunakan. Konfigurasi pemblokan umumnya dimungkinkan terjadi untuk mendukung lalu lintas suara, karena diharapkan sebagian besar panggilan telepon berdurasi pendek jadi hanya sebagian telepon yang akan dipakai sepanjang waktu.

b.      Tidak adanya pemblokan

Memungkinkan semua station dihubungkan (dalam bentuk pasangan) sekaligus dan menjamin seluruh permintaan yang ada sepanjang pihak yang dipanggil dalam keadaan bebas. Dimungkinkan terjadi untuk perangkat pengolahan data. Sebagai contoh, untuk aplikasi pemasukan data, terminal bisa terus menerus dihubungkan ke komputer sepanjang waktu.

Teknik-teknik switching internal terhadap circuit switching tunggal :

a.       Space Division Switching

Awalnya dikembangkan untuk lingkungan analog dan telah dipindahkan ke dunia digital. Space division switch merupakan salah satu switch dimana jalur sinyal secara fisik saling terpisah satu sama lain (dibagi dalam hal jarak).

Maing-masing koneksi memerlukan pembentukan jalur secara fisik disepanjang switch yang hanya dimaksudkan untuk mentransfer sinyal diantara kedua titik akhir.

Blok pembangunan dasar dari switch adalah persimpangan dibuat dari bahan metalik atau gerbang konduktor yang bisa diaktifkan dan di-non-aktifkan oleh unit kontrol.

Keterangan Gambar :

o   Masing-masing station terhubung ke matriks melalui salah satu jalur input atau salah satu jalur output.

o   Interkoneksi terjadi diantara dua jalur dengan mengaktifkan persimpangan yang sesuai.

o   Merupakan matriks crossbar sederhana dengan 10 jalur I/O full duplex.

o   Keterbatasan matriks crossbar :

§  Jumlah titik persimpangan berkembang seiring perkembangan jumlah station yang terpasang sehingga memakan lebih banyak biaya.

§  Hilangnya titik persimpangan menghalangi koneksi antara kedua perangkat yang jalurnya melintang di titik persimpangan tersebut.

§  Titik persimpangan tidak bisa digunakan secara efisien, bahkan bila semua perangkat yang terpasang dalam kondisi aktif, hanya sebagian kecil saja dari titik persimpangan yang akan dipakai.

o   Kelebihan matriks crossbar :

§  Untuk menetapkan jalur hanya perlu memfungsikan gerbang tunggal.

§  Tidak adanya pemblokan, jadi sebuah jalur selalu tersedia untuk menghubungkan input dengan output.

Cara mengatasi keterbatasan tersebut digunakan switch bertahap-tahap.

       Keterangan Gambar:

o   Merupakan contoh dari switch tahap 3.

o   Kelebihan :

§  Jumlah titik persimpangan berkurang sehingga meningkatkan penggunaan crossbar.

§  Terdapat lebih dari 1 jalur disepanjang jaringan untuk menghubungkan kedua titik akhir, sehingga meningkatkan reliabilitasnya.

o   Kelemahan :

§  Memerlukan skema kontrol yang lebih kompleks.

Yaitu harus ditentukan jalur dalam keadaan bebas sepanjang tahapan serta mengaktifkan gerbang yang sesuai.

§  Kemungkinan adanya pemblokan.

Garis yang lebih tebal menunjukkan jalur yang sudah dipergunakan. Jadi pada gambar jalur input 10, tidak bisa dihubungkan dengan output jalur 3, 4, 5.

Cara mengatasi :

q  Meningkatkan jumlah atau ukuran switch-switch perantara, namun akan meningkatkan biaya.

b.      Time Division Switching

Teknik-teknik Time-Division Multiplexing yang synchronous dan digitalisasi suara, baik suara maupun data bisa ditransmisikan melalui sinyal-sinyal digital.

Secara virtual, semua circuit switching menggunakan teknik time-division digital untuk menetapkan sekaligus mempertahankan ‘sirkuit’.

Melibatkan pembagian aliran bit berkecepatan rendah menjadi bagian-bagian kecil yang membagi aliran berkecepatan tinggi dengan aliran bit lainnya.

Teknik yang paling sederhana namun paling popular, yakni TDM bus switching :

Ø  Semua teknik digital switching didasarkan atas penggunaan TDM synchronous.

Ø  TDM synchronous memungkinkan aliran bit berkecepatan rendah multiple bersama-sama memakai semua jalur berkecepatan tinggi.

Ø  Dengan TDM synchronous, sumber dan tujuan data pada masing-masing jatah waktu sudah diketahui.

Ø  Setiap perangkat terhubung ke switch melalui jalur full duplex.

Ø  Jalur-jalur tersebut dihubungkan melalui gerbang terkontrol menuju bus digital berkecepatan tinggi.

Ø  Masing-masing jalur ditetapkan satu jatah waktu untuk menyediakan input.

Ø  Sepanjang jatah waktu yang berturut-turut pencocokan input atau output yang berlainan mulai diaktifkan, sehingga sejumlah koneksi bisa dibawa melalui bus yang digunakan bersama.

Ø  Untuk sebuah switch yang mendukung, jumlah jatah waktu yang bergiliran berturut-turut harus sama dengan junlah perangkat.

Ø  Setiap jatah waktu ditetapkan untuk 1 jalur input dan 1 jalur output.

Ø  Satu iterasi untuk seluruh jatah waktu disebut frame.

Ø  Jatah waktu harus menyamakan waktu transmisi input dan penundaan perambatan antara input dan output.

Ø  Rate data pada bus harus cukup tinggi sehingga jatah waktu yang muncul cukup memadai.

IV. Routing dalam jaringan circuit switching

Rangkaian routing (rangkaian dimana jalur-jalur dalam susunan diupayakan) menunjukkan suatu analisis yang didasarkan atas pola lalu lintas hierarkis dan dirancang untuk mengoptimalkan penggunaan sumber daya jaringan.

Untuk jaringan circuit switching yang besar, beberapa koneksi sirkuit memerlukan sebuah jalur sepanjang lebih dari 1 switch.

Dua persyaratan utama untuk arsitektur jaringan yang berhubungan dengan strategi routing :

a.       Efisiensi

·         Diharapkan dapat meminimalkan jumlah peralatan (Switch dan trunk).

·         Dengan peralatan minimum tentu akan mengurangi biaya.

b.      Fleksibilitas

·         Diharapkan jaringan mampu menyediakan tingkat pelayanan yang optimal dalam kondisi :

o   Lalu lintas menyentak secara tiba-tiba untuk sementara di atas level jam sibuk (misal : selama ada badai besar).

o   Switch dan trunk mengalami kegagalan serta kemungkinsn tidak tersedia untuk sementara waktu.

Pendekatan hierarki statis :

-          Switch suatu jaringan disusun seperti struktur pohon atau hirarki.

-          Jalur dibangun dari pesawat pemanggil, turun ke bawah menuju pesawat yang dipanggil.

-          Ditambahkan trunk berkemampuan tinggi yang melintang untuk menghubungkan pertukaran dengan volume lalu lintas yang tinggi diantara pesawat-pesawat => menambah fleksibilitas.

-          Kelebihan : menyediakan redudansi dan kapasitas ekstra.

-          Kekurangan : Masih ada keterbatasan dalam hal efisiensi dan fleksibilitas.

·         Struktur yang sudah pasti dengan trunk-trunk tambahan bereaksi lamban terhadap kegagalan.

·         Dampak kegagalan : berupa kongesti local utama yang muncul didekat lokasi kegagalan.

Pendekatan dinamis :

-          Keputusan routing dipengaruhi oleh kondisi lalu lintas yang ada saat itu.

-          Simpul circuit switching saling berkait satu sama lain.

-          Kelebihan :

·         Lebih kompleks : arsitektur tidak menyediakan suatu jalur ‘alami’ atau susunan jalur yang didasarkan atas struktur hirarki.

·         Lebih fleksibel : Tersedia jalur alternatif.

·          

Routing Alternatif

-          Adalah jalur-jalur yang memungkinkan untuk dipergunakan di antara kedua kantor dan sudah ditetapkan terlebih dahulu.

-          Switch utama memilih jalur yang tepat untuk setiap panggilan.

-          Masing-masing switch merupakan susunan tertentu dari jalur-jalur yang sudah ditetapkan untuk masing-masing tujuan => bersifat pilihan.

-          Koneksi trunk yang terjadi secara langsung diantara 2 switchlah yang dipilih.

-          Bila tidak ada, pilihan kedua bisa dipilih dan seterusnya.

-          Keputusan routing didasarkan atas :

·         Status lalu lintas yang terjadi saat itu.

Jalur ditolak bila dia dalam keadaan sibuk.

·         Pola lalu lintas historic

Yang menentukan rangkaian jalur yang dipergunakan.

-          Satu rangkaian routing yang ditetapkan untuk setiap pasangan sumber-tujuan disebut routing pengganti dinamik.

-          Contoh routing pengganti dinamik :

·         Layanan telepon local dan regional [BELL90] oleh Bell Operating Companies yang disebut Multi Alternate Routing (MAR).

·         Jaringan jarak jauh [ASH90] oleh AT&T yang disebut Dynamic Nonhierarchical Routing (DNHR).

V. Kontrol Pensinyalan

Sinyal kontrol adalah suatu sinyal yang berfungsi mengatur jaringan dan menetapkan panggilan, mempertahankan panggilan, serta menghentikan panggilan.

Fungsi-fungsi pensinyalan

            Sinyal kontrol mempengaruhi beberapa aspek yaitu : sifat jaringan, termasuk layanan jaringan yang tersedia bagi pelanggan serta mekanisme internal.

Fungsi-fungsi terpenting :

a.       Komunikasi yang terdengar oleh pelanggan, meliputi bunyi dial, bunyi dering, sinyal sibuk, dan sebagainya.

b.      Transmisi nomor-nomor yang ditekan untuk kantor yang akan berupaya melengkapi koneksi.

c.       Transmisi informasi diantara switch menunjukkan bahwa sebuah panggilan tidak bisa dilengkapi.

d.      Transmisi informasi diantara switch menunjukkan  bahwa sebuah panggilan telah berakhir dan jalur tidak lagi dikoneksikan.

e.       Sinyal yang membuat telepon berdering.

f.       Transmisi informasi untuk hal-hal yang berkaitan dengan tagihan-tagihan.

g.      Transmisi informasi menunjukkan status peralatan atau trunk dalam jaringan. Informasi ini dipergunakan untuk hal-hal berkenaan dengan routing dan pemeliharaan.

h.      Transmisi informasi dipergunakan untuk mendiagnosa dan mengisolasi kegagalan system.

i.        Kontrol dari peralatan khusus semacam peralatan channel satelit.

Tahap-tahap rangkaian koneksi dari satu saluran ke saluran lain pada kantor yang sama :

a.       Berkaitan dengan panggilan, kedua telepon sedang tidak dipergunakan. Panggilan dimulai bila suatu pesawat telepon diangkat gagangnya, yang secara otomatis disinyalkan ke switch kantor.

b.      Switch memberi respons melalui bunyi dial yang terdengar, memberi tanda pada pesawat bahwa nomor-nomor tertentu bisa ditekan.

c.       Pemanggil menekan nomor, yang dikomunikasikan sebagai alamat yang dipanggil kepada switch.

d.      Bila pesawat yang dipanggil tidak sibuk, switch menyiagakan pesawat akan adanya panggilan yang datang dengan cara mengirim sinyal dering, sehingga telepon berdering.

e.       Feedback disediakan untuk pesawat pemanggil oleh switch :

·         Bila pesawat yang dipanggil tidak sibuk, switch mengembalikan bunyi dering yang terdengar oleh pemanggil dan mengirim sinyal dering ke pesawat yang dipanggil.

·         Bila pesawat yang dipanggil sedang sibuk, switch mengirimkan sinyal sibuk ke pesawat pemanggil.

·         Bila panggilan tidak lengkap, switch mengirim suatu pesan ‘recorder’ ke pemanggil.

f.       Pihak yang dipanggil menerima panggilan dengan mengangkat genggam, yang secara otomatis disinyalkan ke switch.

g.      Switch menghentikan sinyal dering dan bunyi dering, serta menetapkan koneksi diantara dua pesawat.

h.      Koneksi dihentikan bila kedua pelanggan meletakkan genggam telepon.

Pensinyalan switch-ke switch :

a.       Switch utama mencari trunk interswitch yang idle, mengirim tanda tidak sibuk kepada trunk, dan meminta register digit pada ujung yang terjauh, sehingga alamat yang dituju bisa dikomunikasikan.

b.      Switch ujung menerima sinyal tidak sibuk diikuti sinyal sibuk, yang disebut dengan ‘wink’(kedipan). Ini menunjukkan register dalam keadaan siap.

c.       Switch utama mengirim digit alamat ke switch ujung.

 Klasifikasi pensinyalan secara fungsional :

a.       Pengawasan

-          Menyediakan pengawasan untuk memperoleh sumber daya-sumber daya yang diperlukan untuk menetapkan suatu panggilan.

-          Digunakan untuk : megawali permintaan panggilan, menangani atau menghentikan koneksi yang dibuat, mengawali atau menghentikan permintaan, mengingatkan operator akan koneksi yang dibuat, menyiagakan pesawat, dan menagawali panggilan.

-          Bentuk pensinyalan melibatkan :

·         Kontrol

Berguna untuk : mengontrol penggunaan sumber daya-sumber daya yang tersedia seperti kapasitas trunk dan switch dan sekaligus menangkapnya.

·         Status

Berguna untuk : menyatakan status sumber daya yang diminta.

b.      Alamat

-          Menyediakan mekanisme untuk menentukan pesawat yang berpartisipasi dalam sebuah panggilan atau upaya pemanggilan.

-          Pensinyalan alamat mencakup :

·         Station terkait

Pensinyalan dimulai dengan pesawat pemanggilan dati pesawat telepon sinyal dibangkitkan sebagai rotary dial atau rangkaian bunyi 2 frekuensi.

·         Routing terkait

o   Digunakan dalam penyusunan panggilan yang melibatkan lebih dari satu switch.

o   Meliputi pensinyalan alamat, yang mendukung fungsi routing, dan pensinyalan pengawasan dalam mengalokasikan sumberdaya.

c.       Informasi Panggilan

-          Menunjuk ke sinyal-sinyal yang menyediakan informasi ke pesawat mengenai status sebuah panggilan.

-          Sinyal-sinyal ini dikategorikan sebagai :

·         Pemberitahuan

Disediakan untuk pesawat yang tidak ingin menggantikan panggilan termasuk saat telepon dalam keadaan tidak sibuk.

·         Kemajuan

Menunjukkan status panggilan untuk pesawat pemanggil.

d.      Manajemen jaringan

-          Meliputi semua sinyal yang berhubungan dengan operasi yang sedang berlangsung dan manajemen jaringan.

-          Digunakan untuk pemeliharaan, trouble shooting, dan operasi jaringan secara keseluruhan.

-     Meliputi :

·         Kontrol

Digunakan untuk mengontrol proses pemilihan routing secara keseluruhan dan memodifikasi karaterisrik jaringan yang sedang beroperasi sebagai respon terhadap adanya overload dan kondisi kegagalan.

·         Status

Digunakan oleh switch untuk menyediakan informasi status ke pusat manajemen jaringan serta ke switch yang lain.

Lokasi Pensinyalan

Dipertimbangkan berdasarkan 2 konteks :

a.       Pensinyalan di antara pesawat dengan jaringan.

Dengan switching kantor dimana perangkat tersebut terpasang, untuk taraf yang semakin luas ditentukan oleh karateristik perangkat pesawat serta kebutuhan user.

b.      Pensinyalan di dalam jaringan atau internal.

Tidak hanya berkaitan dengan pengaturan oanggilan pesawat namun juga dengan jaringan itu sendiri. Sehingga diperlukan daftar perintah-perintah yang kompleks, respon, serta susunan parameter itu.

Switching kantor local harus menyediakan suatu pemetaan diantara teknik pensinyalan yang tidak terlalu kompleks oleh pesawat serta yang lebih kompleks untuk yang di dalam jaringan.

Pensinyalan channel umum

-          Dalam pensinyalan sechannel digunakan channel yang sama untuk membawa sinyal-sinyal kontrol yang digunakan untuk membawa panggilan ke sinyal-sinyal kontrol yang berhubungan.

-          Tidak ada fasilitas-fasilitas transmisi tambahan yang dipergunakan untuk pensinyalan.

-          Bentuk pensinyalan sechannel yang digunakan :

·         Pensinyalan inband

o   Menggunakan jalur fisik yang sama dan band frekuensi yang sama dengan sinyal-sinyal suara yang dibawa.

o   Keuntungan :

§  Sinyal-sinyal tersebut dapat pergi ke mana saja kemana pun sinyal suara pergi.

§  Memungkinkan terjadinya suatu panggilan pada jalur percakapan yang salah.

·         Pensinyalan out of band

o   Kelebihan :

§  Sinyal suara tidak menggunakan sepenuhnya bandwith 4 kHz=> yang tidak terpakai digunakan untuk mengontrol sinyal.

§  Dapat dilakukan kontrol dan pengawasan terhadap kontrol sinyal sudah dikirim atau sinyal suara masih berada pada saluran.

o   Kekurangan :

§  Memerlukan elektronik ekstra.

§  Rate pensinyalan menjadi lebih rendah karena bandwith yang terbatas.

-          Kekurangan pensinyalan sechannel :

·         Rate transfer informasi terbatas sehingga sulit membawa pesan-pesan kontrol dalam waktu yang tepat.

·         Adanya sejumlah penundaan yang terjadi dimulai dari saat pesawat memasuki alamat (menekan nomor) serta saat koneksi dibentuk.

-          Cara mengatasi dengan Pensinyalan Channel Umum.

-          Kelebihan Pensinyalan channel umum :

• Sinyal kontrol dibawa sepanjang jalur yang bebas dari channel suara.
• Satu jalur sinyal kontrol yang bebas mampu membawa sinyal untuk sejumlah channel pesawat.
• Protocol pensinyalan dan bentuk jaringan yang diperlukan untuk mendukung protocol sangat kompleks.
• Biaya hardware komputer semakin menurun.

-          Dua model operasi dalam pensinyalan channel umum :

• Mode asosiasi

o   Jalurnya dekat, disepanjang jalur, dan kelompok trunk interswitch yang tersedia terletak diantara titik ujung.

• Mode tak-asosiasi

o   Jaringan diperbanyak melalui simpul-simpul tambahan, yang disebut dengan titik-titik pengalih sinyal.

o   Tidak ada lagi penetapan channel kontrol tertentu yang sederhana untuk kelompok trunk sehingga muncul dua jaringan terpisah.

o   Merupakan model yang digunakan dalam ISDN.

  

-          Keterangan Gambar di bawah:

• Dalam pensinyalan sechannel

o   Sinyal-sinyal kontrol dari satu switch diawali dengan prosesor kontrol dan dipswitch menuju channel yang sedang keluar. Lau pada ujung penerima, sinyal-sinyal kontrol harus diswitch dari channel suara kedalam prosesor kontrol.

• Dalam pensinyalan channel umum

o   Sinyal-sinyal kontrol ditransfer secara langsung dari satu prosesor kontrol ke prosesor kontrol lainnya.

o   Keunggulan :

§  Prosedur paling sederhana

§  Tidak rentan terhadap interference baik yang disengaja maupun tidak antara pesawat dan sinyal kontrol.

§  Dikuranginya waktu setiap panggilan.

§  Dengan tak-asosiasi signaling, bisa dibentuk satu atau lebih titik-titik kontrol pusat.

o   Kelemahan :

§  Kerumitan teknik.

 

Sistem Pensinyalan Nomor 7

-          Termasuk pensinyalan channel umum yang lebih fleksibel dan lebih canggih.

-          Skema yang paling sering digunakan adalah Sistem Pensinyalan Nomor 7 (Signaling System Number 7 – SS7).

-          SS7 merupakan suatu standar pensinyalan channel umum ujung terbuka untuk berbagai jenis jaringan circuit switched digital.

-          Dirancang khusus untuk ISDN.

-          Karateristik utama SS7 :

·         Dioptimalkan dalam jaringan telekomunikasi digital bersama dengan pertukaran program kontrol tersimpan digital, dengan channel digital 64-kbps.

·         Dirancang untuk memenuhi persyaratan pengalihan informasi terutama untuk kontrol panggilan, kontrol dari jauh, manajemen dan pemeliharaan.

·         Dirancang sebagai alat untuk pengalihan informasi dalam suatu rangkaian deretan yang benar dan tidak sampai hilang atau terduplikasi.

·         Sesuai untuk operasi sepanjang channel analog serta pada kecepatan dibawah 64kbps.

·         Sesuai untuk digunakan pada jaringan ujung-ke-ujung dan jaringan satelit.

Elemen-elemen Jaringan Pensinyalan

Ditetapkan 3 entitas fungsional :

Ø  Titik Pensinyalan (Signaling Point SP)

-          Adalah suatu titik didalam jaringan pensinyalan yang mampu mengendalikan pesan-pesan kontrol SS7.

-          Contoh : Titik ujung untuk pesan-pesan kontrol, simpul-simpul circuit jaringan, Pusat kontrol jaringan.

Ø  Titik-titik pengalih sinyal (Signal Transfer Point TPS)

-          Adalah titik pensinyalan yang mampu menyalurkan pesan-pesan kontrol.

-          Contoh : Simpul yang hanya semata-mata untuk routing saja, atau dapat mencakup fungsi-fungsi sebuah titik ujung.

Ø  Jalur Pensinyalan

-     Adalah jalur data yang menghubungkan titik pensinyalan.

Dua taraf operasi :

• Taraf kontrol

§  Bertanggungjawab membangun dan mengatur koneksi.

• Taraf Informasi

§  Informasi dialihkan daari satu pengguna ke pengguna yang lain, ujung-ke-ujung.

Struktur jaringan pensinyalan

-          Hal-hal yang dapat mempengaruhi keputusan-keputusan yang berkaitan dengan rancangan jaringan serta jumlah level yang harus ditetapkan  :

• Kapasitas TPS , meliputi :

o   Jumlah jalur pensinyalan yang bisa dikendalikan oleh TPS.

o   Waktu pengalihan pesan pensinyalan.

o   Pesan kapasitas laju penyelesaian.

·         Kinerja Jaringan : meliputi jumlah TS dan penundaan pensinyalan.

·         Ketersediaan dan Keandalan : mengukur kemampuan jaringan dalam menyediakan layanan saat terjadi kegagalan TPS.

  2. Packet Switching

Pada hubungan Circuit Switching, koneksi biasanya terjadi secara fisik bersifat point to 

point. Kerugian terbesar dari teknik ini adalah penggunaan jalur yang bertambah banyak 

untuk   jumlah   hubungan   yang   meningkat.   Efek   yang   timbul   adalah  cost  yang   akan 

semakin   meningkat   di   samping   pengaturan   switching   menjadi   sangat   komplek. 

Kelemahan yang lain adalah munculnya idle time bagi jalur yang tidak digunakan. Hal ini 

tentu   akan   menambah   inefisiensi.   Model  circuit switching,   karena   sifatnya,   biasanya 

mentransmisikan data dengan kecepatan yang konstan, sehingga untuk menggabungkan 

suatu jaringan dengan jaringan lain yang berbeda kecepatan tentu akan sulit diwujudkan.

Pemecahan yang baik yang bisa digunakan untuk mengatasi persoalan di atas adalah 

dengan metoda  data switching (packet switching). Dengan pendekatan ini, pesan yang 

dikirim dipecah-pecah dengan besar tertentu dan pada tiap pecahan data ditambahkan 

informasi kendali. Informasi kendali ini, dalam bentuk yang paling minim, digunakan 

untuk membantu proses pencarian rute dalam suatu jaringan ehingga pesan dapat sampai 

ke alamat tujuan. Contoh pemecahan data menjadi paket-paket data ditunjukkan pada 

gambar.

Gambar 4.2 Pemecahan Data menjadi paket-paket

Packet Switching

Sebuah metode yang digunakan untuk memindahkan data dalam jaringan internet. Dalam 

packet switching, seluruh paket data yang dikirim dari sebuah node akan dipecah menjadi 

beberapa bagian. Setiap bagian memiliki keterangan mengenai asal dan tujuan dari paket 

data   tersebut.   Hal   ini   memungkinkan   sejumlah   besar   potongan-potongan   data   dari 

berbagai   sumber   dikirimkan   secara   bersamaan   melalui   saluran   yang   sama,   untuk 

kemudian diurutkan dan diarahkan ke rute yang berbeda melalui router. 

(telkom.net)

Tidak mempergunakan kapasitas transmisi yang melewati jaringan.

Data   dikirim   keluar   dengan   menggunakan   rangkaian   potongan-potongan   kecil   secara 

berurutan  yang disebut paket.

Masing-masing paket melewati jaringan dari satu titik ke titik lain dari sumber ke tujuan

Pada setiap titik seluruh paket diterima, disimpan dengan cepat dan ditransmisikan ke 

titik berikutnya.

Fungsi utama dari jaringan packet-switched adalah menerima paket dari stasiun pengirim 

untuk diteruskan ke stasiun penerima.

Penggunaan packet switching mempunyai keuntungan dibandingkan dengan penggunaan 

Circuit switching antara lain:

1. Efisiensi jalur lebih besar karena hubungan antar node dapat menggunakan jalur yang 

dipakai bersama secara dinamis tergantung banyaknya paket yang dikirim.

2. Bisa mengatasi permasalahan data rate yang berbeda antara dua jenis jaringan yang 

berbeda data rate-nya.

3. Saat beban lalu lintas meningkat, pada model circuit switching, beberapa pesan yang 

akan ditransfer dikenai pemblokiran. Transmisi baru dapat dilakukan apabila beban 

lalu lintas mulai menurun. Sedangkan pada model packet switching, paket tetap bisa 

dikirimkan, tetapi akan lambat sampai ke tujuan (delivery delay meningkat).

4. Pengiriman  dapat  dilakukan  berdasarkan  prioritas  data.  Jadi    dalam  suatu  antrian 

paket   yang   akan   dikirim,   sebuah   paket   dapat   diberi   prioritas   lebih   tinggi   untuk 

dikirim dibanding paket yang lain. Dalam hal ini, prioritas yang lebih tinggi akan 

mempunyai delivery delay yang lebih kecil dibandingkan paket dengan prioritas yang 

lebih rendah.

Contoh- contoh applikasi packet switching

TCP/IP protokol adalah jaringan dengan teknologi “packet Switching” yang berasal dari 

proyek DARPA (development of Defense Advanced Research Project Agency) di tahun 

1970-an yang dikenal dengan nama ARPANET.

Jaringan   ATM   adalah   jaringan   Packet-switching   karena   konsep   ATM   mirip   dengan 

konsep yang digunakan packet-switching yaitu transfer informasi dilakukan dalam format 

sel   (informasi   yang   akan   dikirim   dibagi   menjadipotongan-potongan   dengan   ukuran 

tertentu) yang sifatnya connection-oriented artinya sebelum transfer informasi dilakukan 

harus   dibangun   hubungan   terlebih   dahulu   atau   definisikan   sebagai   protokol   yang 

berfungsi sebagai interface (baca: antarmuka) untuk menghubungkan komputer dengan 

komputer lainnya, membuat tiap komputer yang terintegrasi di dalamnya dapat bercakap-cakap atau bertukar informasi dengan kecepatan tinggi(sampai dengan 155Mbps).

GPRS   adalah   teknologi   packet   Switching   data   pada   GSM.   Teknologi   yang   dikenal 

sebagai generasi 2.5 ini, merupakan pengembangan dari teknologi Circuit Switching pada 

GSM. 

Berbeda   dengan   teknologi   Circuit   Switching,  pada   GPRS   koneksi   ke  jaringan  hanya 

dilakukan pada saat mengirimkan data. Data tersebut dikirim sekaligus dalam satu ´paket

´, sehingga lebih efisien dibanding koneksi permanen pada teknologi circuit-switching. 

Sehingga biaya yang dibebankan pun, jauh lebih murah. Selain itu kecepatan transmisi 

datanya   jauh   lebih   cepat,   yaitu   sampai   115   Kilobyte   per   second(Kbps).   Padahal, 

sebelumnya kemampuan transmisi data pada GSM hanya 9,56 Kbps.

Protokol bluetooth menggunakan sebuah kombinasi antara circuit switching dan packet 

switching. Protocol ini dapat mendukung 1 kanal data asinkron, 3 kanal suara sinkron 

simultan atau 1 kanal dimana secara bersamaan mendukung layanan data asinkron dan 

suara   sinkron.   Setiap   kanal   suara   mendukung   1   kanal   suara   sinkron   64   kb/s.   Kanal 

asinkron dapat mendukung kecepatan maksimal 723,2 kb/s asimetris, dimana untuk arah 

sebaliknya dapat mendukung sampai dengan kecepatan 57,6 kb/s. Sedangkan untuk mode 

simetris dapat mendukung sampai dengan kecepatan 433,9 kb/s.

Tipe- tipe packet switching

Virtual circuit eksternal dan internal

Virtual Circuit pada dasarnya adalah suatu hubungan secara logik yang dibentuk untuk 

menyambungkan dua stasiun. Paket dilabelkan dengan nomor sirkit maya dan nomor 

urut. Paket  dikirimkan dan datang secara  berurutan.  Gambar  berikut  ini menjelaskan 

keterangan tersebut.

Gambar 5.3.Virtual Circuit eksternal

Stasiun A mengirimkan 6 paket. Jalur antara A dan B secara logik disebut sebagai jalur 1, 

sedangkan   jalur   antara   A   dan   C   disebut   sebagai   jalur   2.   Paket   pertama   yang   akan 

dikirimkan   lewat   jalur   1   dilabelkan   sebagai   paket   1.1,   sedangkan   paket   ke-2   yang 

dilewatkan   jalur   yang   sama   dilabelkan   sebagai   paket   1.2   dan   paket   terakhir   yang 

dilewatkan   jalur   1   disebut   sebagai   paket   1.3.   Sedangkan   paket   yang   pertama   yang 

dikirimkan lewat jalur 2 disebut sebagai paket 2.1, paket kedua sebagai paket 2.2 dan 

paket terakhir sebagai paket 2.3 Dari gambar tersebut kiranya jelas bahwa paket yang 

dikirimkan  diberi   label  jalur   yang   harus   dilewatinya  dan  paket  tersebut   akan   tiba   di 

stasiun yang dituju dengan urutan seperti urutan pengiriman.

Secara internal rangkaian maya ini bisa digambarkan sebagai suatu jalur yang sudah 

disusun untuk berhubungan antara satu stasiun dengan stasiun yang lain. Semua paket 

dengan asal dan tujuan yang sama akan melewati jalur yang sama sehingga akan samapi 

ke   stasiun   yang   dituju   sesuai   dengan   urutan   pada   saat   pengiriman   (FIFO).   Gambar 

berikut menjelaskan tentang sirkuit maya internal.

Gambar 4.4. Virtual Circuit internal

Gambar 4.4 menunjukkan adanya jalur yang harus dilewati apabila suatu paket ingin 

dikirimkan dari A menuju B (sirkit maya 1 atau Virtual Circuit 1 disingkat VC #1). Sirkit 

ini dibentuk denagan rute melewati node 1-2-3. Sedangkan untuk mengirimkan paket dari 

A menuju C dibentuk sirkit maya VC #2, yaitu rute yang melewati node 1-4-3-6.

Datagram eksternal dan internal

Dalam bentuk datagram, setiap paket dikirimkan secara independen. Setiap paket diberi 

label alamat tujuan. Berbeda dengan sirkit maya, datagram memungkinkan paket yang 

diterima berbeda urutan dengan urutan saat paket tersebut dikirim. Gambar 5.5 berikut ini 

akan membantu memperjelas ilustrasi.

Jaringan mempunyai satu stasiun sumber, A dan dua stasiun tujuan yakni B dan C. Paket 

yang   akan   dikirimkan   ke   stasiun   B   diberi   label   alamat   stasiun   tujuan   yakni   B   dan 

ditambah nomor paket sehingga menjadi misalnya B.1, B.37, dsb. Demikian juga paket 

yang ditujukan ke stasiun C diberi label yang serupa, misalnya paket C.5, C.17, dsb.

Gambar 4.5 Datagram eksternal

Dari  gambar 4.5,  stasiun  A  mengirimkan enam buah paket.  Tiga  paket  ditujukan ke 

alamat B. Urutan pengiriman untuk paket B adalah paket B.1, Paket B.2 dan paket B.3. 

sedangkan tiga paket yang dikirimkan ke C masing-masing secara urut adalah paket C.1, 

paket C.2 dan paket C.3. Paket-paket tersebut sampai di B dengan urutan kedatangan B.2, 

paket B.3 dan terakhir paket B.1 sedangan di statiun C, paket paket tersebut diterima 

dengan urutan C.3, kemudian paket C.1 dan terakhir paket C.2. Ketidakurutan ini lebih 

disebabkan karena paket dengan alamat tujuan yang sama tidak harus melewati jalur yang 

sama.   Setiap   paket   bersifat   independen   terhadap   sebuah   jalur.   Artinya   sebuah   paket 

sangat  mungkin untuk melewati  jalur yang lebih panjang dibanding paket yang lain, 

sehingga waktu yang dibutuhkan untuk sampai ke alamat tujuan berbeda tergantung rute 

yang ditempuhnya. Secara internal datagram dapat digambarkan sebagai berikut

Gambar 4.6. Datagram internal

Sangat   dimungkinkan   untuk   menggabungkan   antara   keempat   konfigurasi   tersebut 

menjadi beberapa kemungkinan berikut.

• Virtual Circuit eksternal, virtual circuit internal 

• Virtual Circuit eksternal, Datagram internal

• Datagram eksternal, datagram internal

• Datagram eksternal, virtual circuit internal




  3. Frame Relay

Frame Relay adalah high-performance WAN protocol yang peroperasi pada Physical dan Data Link layers pada model OSI. Dimana Frame Relay (FR) adalah sebuah teknologi WAN yang efisien dan fleksibel. Frame Relay telah menjadi teknologi WAN yang paling banyak digunakan di dunia. FR telah digunakan pada perusahaan besar, pemerintah, ISP, dan bisnis kecil, semua itu dikarenakan pertimbangan harga dan fleksibilitas. Frame Relay mengurangi biaya jaringan dengan menggunakan peralatan yang lebih sedikit, mengurangi kompleksitas, dan implementasinya lebih mudah. Selain itu, Frame Relay menyediakan bandwidth yang lebih besar, keandalan, dan ketahanan.

Virtual Circuit
Koneksi melalui jaringan Frame Relay antara dua DTE disebut virtual circuit (VC). Sirkuit dikatakan virtual karena tidak ada sambungan listrik langsung dari ujung ke ujung. Hubungan yang terjadi hanya secara logis, dan pemindahan data dari ujung ke ujung tanpa sirkuit listrik langsung. Dengan VC, Frame Relay membagi bandwidth antara beberapa pengguna dan dari satu lokasi dapat berkomunikasi dengan lokasi lainnya tanpa menggunakan sirkuit fisik secara langsung.

Ada dua cara untuk menetapkan VC ::
1. SVC atau Switched Virtual Circuits, ditetapkan secara dinamis dengan mengirimkan pesan sinyal ke jaringan (CALL SETUP, DATA TRANSFER, IDLE, CALL TERMINATION).
2. PVC atau Permanent Virtual Circuits, telah dikonfigurasi oleh operator dan setelah di Set Up maka hanya akan beroperasi sebagai TRANSFER DATA dan mode IDLE.

The Frame Relay Encapsulation Process
Frame Relay mengambil paket data dari Protokol Network Layer seperti IP atau IPX, kemudian men-enkapsulasi paket tersebut sebagai bagian data dari frame FR, dan kemudian melewatkan frame tersebut pada Physical layer untuk pengiriman kedalam jaringan.

Frame Relay Topology

Ini menunjukkan topologi STAR dalam konteks Frame Relay Claud. Hub di Chicago memiliki link akses dengan beberapa VC, dan satu VC untuk setiap lokasi. Lines yang keluar dari claud mewakili koneksi dari penyedia layanan Frame Relay dan berakhir di tempat pelanggan. Biasanya lines mempunyai kecepatan mulai dari 56.000 bps sampai E-1 (2,048 Mb / s) dan/atau lebih cepat. Satu atau lebih nomor DLCI digunakann untuk setiap titik end-point. Karen biaya dari frame relay tidak dipengaruhi oleh jarak, maka hub tidak perlu berada di pusat dari jaringan tetapi bisa diletakan dimana saja.

Gambar diatas merupakan topologi Full Mesh yang menggunakan jalur khusus. Sebuah topologi full mesh cocok diterapkan pada situasi di mana layanan yang akan diakses secara geografis tersebar dan sangat handal apabila membutuhkan highly reliable access. Sebuah topologi full mesh menghubungkan setiap lokasi ke setiap lokasi lainnya. Menggunakan leased-line interkoneksi, serial interface tambahan. Dalam contoh ini, 10 jalur khusus yang diperlukan untuk menghubungkan setiap lokasi dalam topologi full mesh.

Frame Relay Addressing Mapping

Local Management Interface (LMI) 
Ketika vendor mengimplementasikan Frame Relay sebagai teknologi yang terpisah dan bukan sebagai salah satu komponen dari ISDN maka mereka memutuskan bahwa ada kebutuhan DTE yang secara dinamis mendapatkan informasi tentang status jaringan. Namun, desain asli tidak menyertakan fitur ini. Sebuah konsorsium dari Cisco, Digital Equipment Corporation (DEC), Northern Telecom, dan Strata Com menambahkan kemampuan tambahan pada protokol Frame Relay untuk lingkungan internetworking yang kompleks. Kemampuan tambahan ini disebut secara kolektif sebagai LMI.

Pada dasarnya, LMI adalah mekanisme keep alive yang menyediakan informasi status tentang koneksi Frame Relay antara router (DTE) dan frame relay switch (DCE). Setiap 10 detik atau lebih, end device pada jaringan meminta informasi status jaringan. Jika jaringan tidak merespon dengan informasi yang diminta, user device dapat membuat koneksi menjadi down. Ketika jaringan merespon dengan FULL STATUS yang didalamnya terdapat informasi status tentang DLCI yang dialokasikan untuk lines tersebut. end device dapat menggunakan informasi ini untuk menentukan apakah koneksi logis bisa digunakan untuk melewatkan data

LMI extensions 
1. VC status messages - Menyediakan informasi tentang PVC integrity yang melakukan komunikasi dan sinkronisasi antara kedua device
2. Multicasting - Memungkinkan pengirim untuk mengirimkan satu frame yang dikirim ke beberapa penerima.
3. Global addressing - Memberikan connection identifiers secara global, yang memungkinkan untuk digunakan mengidentifikasi interface tertentu ke jaringan Frame Relay.
4. Simple flow control - Menyediakan mekanisme flow control XON / XOFF yang berlaku untuk seluruh antar muka Frame Relay.

  4. ATM (Asynchronous Transfer Mode)

ATM (Asynchronous Transfer Mode) adalah adalah protokol jaringan yang berbasis sel, yaitu paket-paket kecil yang berukuran tetap (48 byte data + 5 byte header). Secara teknis, ATM dapat dianggap suatu evolusi dari packet switching. Seperti transfer data pada packet switching ATM mengintegrasikan fungsi multiplexing dan switching. ATM memungkinkan komunikasi antara perangkat yang beroperasi pada kecepatan yang berbeda. Tidak seperti packet switching, ATM dirancang untuk kinerja tinggi pada jaringan multimedia.

KARAKTERISTIK ATM
* · Pada basis link to link tidak menggunakan proteksi error dan flow control.

Pada ATM proteksi error dapat diabaikan karena didasarkan saat ini link-link dalam network memiliki kualitas yang sangat tinggi, sehingga error control cukup dilakukan end to end saja. Flow control juga tidak dilakukan dalam ATM network karena dengan pengaturan alokasi resource dan dimensioning queue yang tepat maka kejadian queue overflow yang menyebabkan hilangnya paket dapat ditekan. Sehingga probabilitas packet loss antara 10-8 sampai dengan 10-12 dapat dicapai.

* · ATM beroperasi pada connection oriented mode

Sebelum informasi ditransfer dari terminal ke network, sebuah fase setup logical / virtual connection harus dilakukan untuk menyediakan resource diperlukan. Jika resource tersedia tidak mencukupi maka connection dari terminal akan dibatalkan. Jika fase transfer informasi telah selesai, maka resource yang telah digunakan akan dibebabskan kembali. Dengan menggunakan connection-oriented ini akan memungkinkan network untuk menjamin packet loss yang seminim mungkin.

* · Pengurangan fungsi header

Untuk menjamin pemrosesan yang cepat dalam network, maka ATM header hanya memiliki fungsi yang sangat terbatas. Fungsi utama dari header adalah untuk identifikasi virtual connection (virtual connection identifier =VCI) yang dipilih pada saat dilakukan call setup dan menjamin routing yang tepat untuk setiap paket didalam network serta memungkinkan multiplexing dari virtual connection – virtual connection berbeda melalui satu link tunggal.

Selain fungsi VCI, sejumlah fungsi lain yang sangat terbatas juga dilakukan oleh header, terutama terkait dengan fungsi pemeliharaan. Karena fungsi header diabatasi, maka implementasi header processing dalam ATM node sangat mudah / sederhana dan dapat dilakukan pada kecepatan yang sangat tinggi (150 Mbps sampai 2.5 Gbps) dan hal ini akan menyebabkan processing delay dan queuing delay yang rendah.

* · Panjang filed informasi dalam satu cell relatif kecil
Hal ini dilakukan untuk mengurangi ukuran buffer internal dalam switching node, dan untuk membatasi queuing delay yang terjadi pada buffer tersebut. Buffer yang kecil akan menjamin delay dan delay jitter rendah, hal ini diperlukan untuk keperluan service-service real time.

TERMINOLOGI SEL (CELL)

Pengertian sel menurut rekomendasi ITU-T I.113 adalah suatu blok dengan panjang yang tetap (fixed length) dan diidentifikasi dengan suatu label pada ATM layer.

Berikut adalah definisi untuk jenis cell yang berbeda sesuai dengan rekomendasi ITU-T I.321

* Idle Cell (physical layer), merupakan yang disisipkan / dipisahkan oleh physical layer untuk mengadaptasi cell flow rate pada daerah batas (boundary) diantara ATM layer dan physical layer ke kapasitas payload yang ada dari sistem transmisi yang digunakan
* Valid Cell (physical layer), suatu cell yang mana bagian headernya tidak memiliki error atau belum dimodifikasi oleh proses verifikasi Header Error Control (HEC)
* Assigned Cell (ATM layer), cell yang menyediakan suatu service ke satu aplikasi dengan menggunakan ATM layer service.
* Unassigned Cell (ATM layer), merupakan ATM layer cell yang bukan assign cell.

Hanya assigned cell dan unassigned cell saja yang diteruskan dari physical layer ke ATM layer, sedangkan cell yang lainnya tidak membawa informasi yang terkait dengan ATM layer atau layer yang lebih tinggi lagi dan cell ini hanya akan diprosesoleh physical layer saja.
atm layer

ATM layer merupakan layer diatas physical layer yang memiliki karakteristik yang independent terhadap media fisik yang digunakan. ATM layer melakukan fungsi-fungsi utama sebagai berikut:

v Cell multiplexing/demultiplexing, pada arah kirim cell-cell dari VP (Virtual Path) dan VC (Virtual Channel) individual akan dimultiplexing menghasilkan suatu cell stream. Pada sisi terima fungsi cell demultiplexing akan memisahkan cell stream yang diterima menjadi cell flow individual ke VP dan VC terkait.

v Translasi VPI dan VCI. Translasi VPI (VP Identifier) dan VCI dilakukan di ATM switching node. Didalam VP node nilai dari VPI field dari setiap incoming cell akan ditranslasikan ke nilai VPI yang baru untuk outgoing cell. Pada VC switch baik nilai VPI maupun VCI akan ditranslasikan ke nilai VPI dan VCI yang baru.

v Pembangkitan / pemisahan cell header, fungsi ini diterapkan pada titik-titik terminasi dari ATM layer. Pada arah kirim, pada field informasi yang telah diterima ditambahkan ATM cell header (kecuali field HEC) dan nilai VPI serta VCI dari cell header dapat diperoleh dengan melakukan translasi dari SAP (Service Access Point) identifier. Pada arah terima, fungsi pemisahan cell header akan memisahkan cell header, dan hanya filed informasi saja yang diteruskan.

v Generic Flow Control (GFC). Fungsi GFC hanya digunakan pada ATM UNI (User Network Interface) saja. GFC digunakan untuk mendukung kontrol dari ATM traffic flow dalam satu customer network dan dapat digunakan untuk mengurangi kondisi-kondisi overload pada UNI. Informasi GFC ditumpangkan dalam assigned cell dan unassigned cell.

TEKNOLOGI ATM

Pada jaringan ATM, semua informasi diformat ke dalam sel berukuran tetap yang terdiri dari 48 byte (8 bits per byte) berupa muatan/payload dan 5 byte berupa header. Ukuran sel tetap menjamin bahwa kualitas data baik suara atau video tidak terpengaruh oleh data panjang frame atau paket. Header ini disusun untuk efisiensi switching dalam kecepatan tinggi.

ATM DEVICES DAN THE NETWORK ENVIRONMENT
ATM adalah teknologi sel switching dan multiplexing yang menggabungkan kelebihan dari circuit switching yang memiliki kapasitas dan delay transmisi konstan dengan packet switching yang memiliki fleksibilitas dan efisiensi untuk lalu lintas yang berselang-seling.

A. ATM Devices

Jaringan ATM terdiri dari ATM switch dan ATM endpoint. ATM Switch bertanggung jawab untuk transit sel melalui jaringan ATM, atau dapat didevinisikan bertugas menerima sel yang masuk dari ATM endpoint atau switch ATM lain, kemudian membaca dan memperbarui informasi di dalam header sel dan dengan cepat mengarahkan sel ke sebuah interface output ke arah tujuan. ATM endpoint berisi ATM network interface adapter. Contoh dari ATM endpoint adalah workstation, router, Digital Service Unit (DSU), LAN switch, dan Video CODEC. Gambar berikut mengilustrasikan jaringan ATM yang terdiri dari ATM switch dan ATM endpoint.

B. ATM Network Interfaces

Jaringan ATM terdiri dari set ATM switch yang dihubungkan dengan interface Point-to-Point ATM link. ATM Switch mendukung dua jenis interface yakni UNI (User to Network Interface) dan NNI (Network to Network Interface). UNI menghubungkan end system (seperti host dan router) ke ATM switch sedangkan NNI menghubungkan dua ATM switch.

Tergantung pada apakah sebuah switch terletak di tempat pelanggan atau ditempat umum dan dioperasikan oleh perusahaan telepon, UNI dan NNI dapat dibagi lagi menjadi public dan private. UNI private menghubungkan ATM endpoint dan ATM switch private. NNI private menghubungkan dua switch ATM private di dalam organisasi yang sama sedangkan NNI public menghubungkan dua ATM switch dalam organisasi publik yang sama.

Disamping itu terdapat spesifikasi tambahan yakni Broadband InterCarrier Interface (B-ICI), dimana B-ICI dapat menghubungkan dua switch public dari penyedia layanan yang berbeda. Gambar berikut mengilustrasikan spesifikasi inteface ATM untuk jaringan public dan private.

FORMAT HEADER SEL ATM

Terdapat dua format header sel ATM yaitu UNI atau NNI. UNI header digunakan untuk komunikasi antara endpoint dengan ATM switch dalam jaringan Private ATM. NNI header yang digunakan untuk komunikasi antar ATM switch. Gambar berikut mengilustrasikan format dasar sel ATM, format header sel UNI, dan format header sel NNI.

ATM Cell Header Fields

Berikut adalah deskripsi dari beberapa field yang terdapat pada header sel ATM baik NNI maupun UNI

v Generic Flow Control (GFC)

Menyediakan fungsi lokal, seperti mengidentifikasi multiple stations yang menggunakan satu interface ATM. Field ini biasanya tidak digunakan dan diatur ke nilai default-nya 0 (biner 0000).

v Virtual Path Identifier (VPI)

Berhubungan dengan VCI dan berfungsi mengidentifikasi path tujuan berikutnya dari sebuah sel saat melewati serangkaian switch ATM menuju host tujuan.

v Virtual Channel Identifier (VCI)

Berhubungan dengan VCI dan berfungsi mengidentifikasi path tujuan berikutnya dari sebuah sel saat melewati serangkaian switch ATM menuju host tujuan.

v Payload Type (PT)

Bit pertama menunjukkan apakah dalam sebuah sel berisi data pengguna atau kontrol data. Jika sel berisi data pengguna, bit diatur ke 0. Jika kontrol berisi data, di set ke 1. Bit kedua menunjukkan kongesti (0 = tidak ada kemacetan, 1 = kemacetan). Bit ketiga menunjukkan apakah sel tersebut merupakan sel terakhir pada sebuah rangkaian sel.

v Cell Loss Priority (CLP)

Menunjukkan apakah sel harus dibuang jika menemukan kemacetan yang ekstrem ketika bergerak melalui jaringan. Jika CLP bit sama dengan 1, sel harus dibuang dan sebaliknya

v Header Error Control (HEC)

Menghitung checksum pada 4 byte pertama dari header. HEC dapat mengoreksi kesalahan bit tunggal dalam byte, dengan demikian dapat mempertahankan sel daripada membuangnya.