Pertemuan 1- sistem switching dan evolusinya · Digital Interface Controller Subscriber Interface...

42
TEKNIK SWITCHING OVERVIEW OVERVIEW OVERVIEW OVERVIEW SISTEM SWITCHING SISTEM SWITCHING SISTEM SWITCHING SISTEM SWITCHING DAN EVOLUSINYA DAN EVOLUSINYA DAN EVOLUSINYA DAN EVOLUSINYA

Transcript of Pertemuan 1- sistem switching dan evolusinya · Digital Interface Controller Subscriber Interface...

TEKNIK SWITCHING

OVERVIEW OVERVIEW OVERVIEW OVERVIEW SISTEM SWITCHINGSISTEM SWITCHINGSISTEM SWITCHINGSISTEM SWITCHINGDAN EVOLUSINYADAN EVOLUSINYADAN EVOLUSINYADAN EVOLUSINYA

Hubungan langsung (tanpa switching)

� Contoh sederhana : hubungan komunikasi dua buah pesawat telepon secara langsung

Telephone Telephone

� Hubungan dengan N pelanggan : N-1 saluran/pelanggan atau N(N-1)/2 saluran� Hubungan dengan N pelanggan : N-1 saluran/pelanggan atau N(N-1)/2 saluran

Hubungan melalui switching (sentral)

� Hubungan sejumlah pelanggan telepon yang banyak secara langsung tidak efisiean karena dibutuhkan saluran yang besar jumlahnya dan jaringan akan menjadi rumit

� System switching dibangun dan diletakan diantara pelanggan-pelanggan tersebut yang dikenal sebagai suatu sentral atau exchange

� Untuk N pelanggan hanya diperlukan N saluran untuk menghubungkan pelanggan, penambahan satu pelanggan cukup dengan menghubungkan pelanggan tersebut ke sentral

Telephone

Telephone

Telephone

Telephone

Telephone

sentral

Sistem Sentral

Dengan adanya sentral maka diperlukan :� MDF (Main Distribution Frame) atau RPU (Rangka Pembagi Utama) untuk fleksibilitas sambungan kabel

dengan peralatan switching (sentral)� Penandaan atau penomoran komponen secara logic dan fisik. Setiap pelanggan diterminasi (ditambatkan)

pada suatu SLTU yang mempunyai nomor fisik peralatan tertentu yang disebut Equipment Number (EN).� Setiap pelanggan mempunyai nomor kabel tertentu (nomor kabel primer, RK, Kabel sekunder maupun

Distribution Point/DP).� Setiap pelanggan mempunyai nomor panggilan tertentu yang disebut dengan Directory Number (DN) yang

terlepas dari penomoran EN maupun penomoran kabel� Translasi (penerjemahan) antara DN dan EN dilakukan secara wired logic pada sentral elektromekanik atau

secara software pada sentral Stored Programme Control (SPC).secara software pada sentral Stored Programme Control (SPC).

SentralLokal

MDF

KawatJumper

Kabel

KlemVertikal

KlemHorizontal

pair saluran

sambunganpermanen

Fungsi Sentral

Fungsi sentral secara luas ( FTP Nasional 2000) adalah :

� Fungsi SwitchingMenyambungkan dan memutuskan terminal masukan dan keluran

� Fungsi KontrolMenngendalikan (mengontrol) penyambungan panggilan atas dasar instruksi pensinyalan yang datang dari luar ataupun atas data yang disimpan di dalam pensinyalan yang datang dari luar ataupun atas data yang disimpan di dalam sentral itu.

� Fungsi InterfaceSebagai unit akses dalam kaitannya dengan dengan akases dari pelanggan dan interkoneksi dengan jaringan lain.

� Fungsi PembebananUntuk penghitungan dan pencatatan pemakaian panggilan

Sentral Lengkap

� Bagian-bagian dari sentral lengkap

User Term inal

Sentral

SwitchingNetwork

AncillaryFunction

Line Interface

� Line Circuit

SentralLain

SentralOAM Rem ote

MainController

Function

� OAM Circuit

� Trunk Circuit

Line Circuit : Pengamat dan pengontrol dari local loopTrunk Circuit : Pengamat dan pengontrol trunk networkOAM Circuit : Pengamat dan pengontrol OAM (Operation, Administration and Maintenance) secara

remote.Switching Network : Pengaturan, pembentukan dan pembubaran transfer komunikasi.Main Controller : Pusat pengaturan sentralAncillary Function : Fungsi-fungsi selain bagian-bagian tadi, mis : Signalling dan Catu Daya

Sentral tidak lengkap

Terdapat sentral “Tidak Lengkap”. Pada suatu tempat hanya ada sebagian dari sentral “Lengkap”

SN(switching Network)

CP(coordination Processor)

DigitalInterface

Controller

SubscriberInterface

Digital Line Unit

EWSD

PCM Link

LTG(Line Trunk Group)

LTGB

LTGASubscriber

LTGCJunction

LTGDInternationalTrunk

Switching Network

Elemen penyambungan Switching/Switching Network� Switching network (elemen gandeng) merupakan lintasan sinyal pembicaraan antar

pelanggan� Swithing network ini terdiri dari kumpulan kotak-kotak yang disebut titik gandeng

(crosspoint) yang berfungsi untuk meneruskan sambungan pada tempat gandeng.

SN

Jalan Masuk (inlet) Jalan Keluar (outlet)

SN = Switching Network (Elem en Gandeng)

Bentuk-bentuk Switching Network

Selektor� Digunakan pada sentral step-by-step (strowger) � Selektor mempunyai sepuluh kontak yang diatur setengah lingkaran dengan 1 kontak wiper

yang dapat berputar untuk menghubungkan inlet dengan satu dari sepuluh kontak outlet yang dikehendaki

1

inletoutlet

Contact BankMotor Lis trik

1

2

10

Reed Rele� RelayReed relay adalah piranti yang bekerja berdasarkan arus listrik yang mengalir melalui

kumparan, sehingga menghasilkan electromagnet dengan polaritas yang berlawanan.� Didalam kumparan ditempatkan dua batang strip yang akan terinduksi magnet bila

kumparan tersebut dialiri listrik.� Reed rele tersebut disusun dalam formasi matrik untuk membentuk suatu Switching

network.

Bentuk-bentuk Switching Network

Matriks reed rele

inlet N

outlet M

Prinsip kerja reed rele

Matriks reed rele

Reed Rele

Rele Elektrostatis Rele Termo

Rele Elektromagnetis

SCR

Rele Cahaya / LDR

Transistor

Jenis-jenis matrik

Matrik Konsentrasi

1

21

Jumlah inlet lebih besar dari jumlah outlet, contoh matrik konsentrasi dengan konsentrasi 10x8

23

10

1 2 3 8

outlet

inlet N x M

(N > M)

2

N

12

M

Jenis-jenis matrik

Matrik Distribusi

Bila jumlah inletnya = jumlah outletnya, contoh :

N x M

(N =M)

12

M

12

N

Matrik EkspansiBila jumlah inletnya lebih kecil dari jumlah ouletnya.

N x M

(N < M)

1

212

N

MKonfigurasi Elemen Dasar Switching

Saluran Pelanggan

Konsentrasi

Distribusi

Ekspansi

Ke Sentral lain dari Sentral lain

Intra Call

Calling Called

Sentral

Berkas saluran

Dalam suatu elemen gandeng (switching network) :� Saluran masuk bersama-sama membentuk berkas saluran masuk� Saluran keluar bersama-sama membentuk berkas saluran keluar

gBerkas masuk = N saluranBerkas keluar = M salurang = elemen gandeng

N M

Berkas sempurna (full availability)

Bila setiap saluran dari berkas keluar dapat dicapai oleh setiap saluran dari berkas masuk, maka berkas tersebut disebut berkas sempurna (full availability)

1

2

3

4

5N

M = 5

1

2

3

N

1 2 3

M = 5

4

4 5

Daya sambung (availability) = kjumlah dimana saluran masuk dapatmencapai saluran keluar

Setiap saluran keluar 1,2,3,4 dan 5 dapat dicapai oleh setiapsaluran masuk, sehingga Daya sambung k = 5

Berkas saluran

Berkas tak sempurna (Limited availability)

Bila hanya sebagian saja dari berkas keluar yang dapat dicapai oleh saluran-saluran dari berkas masuk.

1

2

3

4

5

1/2NM = 5k = 7

I M = 7 k = 5

N1

5

6

7

1/2N

II

1 2 3 4 5 6 7

N2

Perkembangan Teknologi Switching Network

Analog

Elektromekanik

Elektromagnetik(crossbar)

SN analog dan digital mengacu pada “kondisi” trafik atau informasi sinyal saat berda di SN.

Sentral Analog

SNanalog

Perkembangan Teknologi Switching Network

Teknologi SN

Digital

Electronic Crosspoint

Frame Relay

"Non - Frame Relay"

SMDS

STM

ATM

SMDS = Switch Multi-Megabit Digital SwitchSTM = Synchronous Transfer ModeATM = Asynchronous Transfer Mode

A/DD/A

Sentral Digital

SNdigital

A/DD/A

Manual Switch Board

Prinsip� Switching network dari sentral manual berupa

switch board ;� Terdapat operator yang bertugas dalam

penyambungan� Calling Station, memulai dengan memberikan

suatu “sinyal off-hook” dengan cara :� Putar engkol (paling kuno) menyebabkan

terjadinya perubahan status ditandai dengan

inlet

outlet

plug

jack

.....

.....terjadinya perubahan status ditandai dengan bell di sentral

� Angkat handset (sentral manual sudah dilengkapi dengan line circuit)

� Calling station station terhubung dengan operator di inlet, terjadi komunikasi called number

� Outlet dikirim ringing tone oleh sentral

� Terjadi hubungan inlet dan outlet oleh operator

� Clearing calling station harus putar engkol untuk memberi tahu operator supaya memutuskan hubungan

Sifat•Penyambungan relative lambat•Security bergantung pada operator•Keberhasilan sambungan bergantung operator

Manual Switch Board

Manual Switch Board

Elektromagnetic Switch Crosspoint� Electromagnetic switch crosspoint merupakan evolusi dari

switching manual.

� Operator tidak lagi menggunakan jack untuk menghubungkan antara inlet dan outlet tetapi sudah menggunakan switch-switch elektromagnetik.

� Switch-switch elektromagnetik tersebut disusun dalam bentuk matriks-matriks.

X

Power Feeding

Local Batere

Central Batere

X = electromagnetic switch (normally open), akan di-closed-kan oleh operator untuk hubungan inlet/outlet tertentu

Central Batere

Pada sentral manual, pencatuan pada umumnya adalahlocal batere, dimana pencatuan daya dilakukan padatelepon (pemanggil harus memutar engkol yang ada diteleopon untuk memberi tahu sentral/operator),sedangkan sentral-sentral pada masa sekarangpencatuan dilakukan disentral.

Switching Network Elektromekanik

Konsep� Sudah ada line circuit� Switching otomatis

� Calling station dihubungkan ke inlet� Called station dihubungkan ke

outlet� Proses switching : Wiper digerakan

oleh motor listrik ke posisi oulet yang sesuai dengan called number.

contoh :kapasitas sentral 1000 = 103 = N = 3sentral tersebut mempunyai 3 selektor.

SelektorAwal

GroupSelektor

SelektorAkhir

Calling Called

Sentral berkapasitas 10N , N menunjukan banyaknya selector

yang sesuai dengan called number.

inletoutlet

Contact BankMotor Lis trik

Akhir Called

Pergerakan selector dilakukan step by step, pulsa nomor dari callingstation harus decadik

pada contoh tersebut maka nomor dari pelanggan = 3 digit makacall number (yang dikirim oleh calling station) akan menggerakanselector (direct controlled : penyambungan dikontrol langsungoleh pelanggan)

pergerakan selector dilakukan step by stepdigit 1 : Menggerakan selector awal (line finder = Pre-selektor)digit 2 : Menggerakan group selectordigit 3 : Menggerakan selector akhir (final slector = Line selector)

Penyambungan dilakukan oleh motor listrik yang menggerakkan wiper sesuai sinyal nomor sehingga inlet tertentu terhubung ke outlet tertentu

susunan selector menyerupai matriks

Switching Network Elektromekanik

� Call Setup

on hook off hook Line circuit bekerja PS (LF) siap

dial tone dikirim

Digit I (dial) PS (LF) GS 1

Sentral

Digit II (dial) PS (LF) GS 1 GS n

Digit terakhir PS (LF) GS 1 GS n LC (FS)

semua selektor memutuskan hubungan

line circuit bekerja

KOMUNIKASI

call clear down

release

off hook on hook

KOMUNIKASI

Switching Network Elektromekanik

Switching Network Elektromekanik

Switching Network Elektromekanik

Selektor Elektromekanik Switch

PRE-

SELECTOR GROUP SELECTOR LINE SELECTION

1st Group selector

2nd Group selector Group selector

Final selector7

9

63

Switching Network Elektromekanik

Crosspoint Switch

� Merupakan evolusi dari electromagnetic manual switch� Perkembangan :

Crossbar > non-electronic crosspoint > electronic crosspoint switch

.....

.....

inlet

outlet

-X ..... outlet

- electromagnetic switch (pada crossbar),- Pergerakan ‘open’ dan ‘closed’ dari X dikontrol oleh main controller

Contoh electromagnetic switch :- electromagnetic relay mis : ARK, ARF (1955)- electric switch (pada non electronic crosspoint switch) mis : Metaconta (1975)- dioda/Thyristor (pada electronic switch) mis : PRX 1977- TTL (IC), mis : ESS No. 2 s.d. No. 4

Crosspoint Switch

Crossbar Switch

Crosspoint Switch

Crosspoint Switch

Crosspoint Switch

Crosspoint Switch

Crosspoint Switch

Crosspoint Switch

Digital Frame Relay Switch

Konsep memory switch ---- circuit switch (1 kanal hanya untuk 1 terminal)

" digitalized speech" : setiapterminal menduduki alamat

tertentu

AA

TA

TA(n)

BB

...Switching'isi' alamat A1 = 'isi' alamat B0'isi' alamat B1 = 'isi' alamat A0

'digitized speech'dengan switched address (alamat yang sudah dipindahkan)

AB

BA

TB

TB

TA

TA(n+1)

TB(n)

TB(n+1)

Digital Frame Relay Switch

Digital Frame Relay Optic Switch/Fotonik Switch

Opto-mechanical switched Electro-optic switched

Konsep : memory switchKomponen : serat optic

Electronic Based >>> Optic Based

Mirror based

Prism based

Proses switch

Digital Frame Relay Optic Switch/Fotonik Switch

Acusto-optic switched Magneto-optic switched

Optic-optic switched

ATM Switch

- Komponen optic- Konsep 1. packet switching >> virtual2. “Error data transmission” >> free3. Asinkron4. Bit rate relative tinggi

. . . . . .

Saat terjadi komunikasi, tiap channel/timeslot/path akan di holded oleh switch terminal tertentu, sampai hubungan selesai

Circuit switch

Packet switchDatagrampaket-paket yangberasal dari kelompok yang sama Packet switch

Header text/informasiError

Control

Format paket (tipikal)

Format Paket ATM (sel)

Header text/informasi

5 byte 48 byte

paket-paket yangberasal dari kelompok yang sama atau terminal yang sama ‘dimungkinkan menempuh channel/path/circuit yang berbeda

Setiap paket akan menggunkan channel/path/circuit/timeslot yang saat dia dilayani sedang idle (kosong/tak dipakai)

Virtual ConnectionSebelum switching berlangsung untuk satu kelompok message maka dipastikan/dipesan path tertentu yang akan digunakan

Sinkron (transmisi sinkron)sinkronisasi dilakukan per karakter

Asinkron sinkronisasi per text (kelompok karakter)

ATM Switch

IP Telephony Network

Gatekeeper

RT PSTNPSTN ISDN

PRIT1/E1R R

IPNetwork

GatewayGateway

Gateway

RT

PSTNPSTNPRI

T1/E1RT

RT

Gateway : Bridge between PSTN & IP NetworksGatekeeper : Admission control for network

Bandwidth control and managementAddress translation (E.164 <-> IP address)Call Management

Next Generation Network (NGN)

Multi-service Next Gen Switching

PSTN

GR-317, GR-394/444

(BICC)

Data 100BaseT/GB Ethernet

WAN

VoIP

Tekelec 3000

MEGACO/H.248+MEGACO/H.248+

SS7 / C7 / PTS / PRI

Voice

V5/GR-303

VoDSL

Data

ATM UNI

SIP

ATM or IPBackbone

Tekelec 8000 Tekelec 8000IPPhone

VoIP

Data

100BaseT/GB Ethernet

WAN VoIP

DataCableVideo

PRI,PTSSIP

2G/3G/Wireless Access

Application Servers• IP Telephony (T-1000)• Transaction Services• Mobility Manager