TEKNIK SWITCHING
OVERVIEW SISTEM SWITCHING DAN 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 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
sentral Telephone
Telephone
Telephone
Telephone
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). MDF
sambungan permanen pair saluran
Kawat Jumper
Sentral Lokal
Kabel
Klem Vertikal
Klem Horizontal
Fungsi Sentral Fungsi sentral secara luas ( FTP Nasional 2000) adalah :
Fungsi Switching Menyambungkan dan memutuskan terminal masukan dan keluran
Fungsi Kontrol Menngendalikan (mengontrol) penyambungan panggilan atas dasar instruksi pensinyalan yang datang dari luar ataupun atas data yang disimpan di dalam sentral itu.
Fungsi Interface Sebagai unit akses dalam kaitannya dengan dengan akases dari pelanggan dan interkoneksi dengan jaringan lain.
Fungsi Pembebanan Untuk penghitungan dan pencatatan pemakaian panggilan
Sentral Lengkap
Bagian-bagian dari sentral lengkap
Line Interface
User Term inal
Line Circuit
Sentral Lain
Trunk Circuit
Sentral OAM Rem ote
OAM Circuit
Line Circuit Trunk Circuit OAM Circuit secara
Switching Network
Ancillary Function
Main Controller
: Pengamat dan pengontrol dari local loop : Pengamat dan pengontrol trunk network : Pengamat dan pengontrol OAM (Operation, Administration and Maintenance)
remote. Switching Network : Pengaturan, pembentukan dan pembubaran transfer komunikasi. Main Controller : Pusat pengaturan sentral Ancillary 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”
LTG (Line Trunk Group)
Controller Subscriber
LTGA
SN Subscriber Interface
Digital Interface
PCM Link
Junction
(switching Network) LTGB
LTGC
CP
Digital Line Unit International Trunk
(coordination Processor) LTGD
EWSD
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.
Jalan Keluar (outlet)
Jalan Mas uk (inlet)
SN 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 2 outlet
inlet 10 Motor Lis trik Contact Bank
Bentuk-bentuk Switching Network 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. Matriks reed rele Prinsip kerja reed rele
inlet N
outlet M
Reed Rele Rele Elektrostatis
Rele Elektromagnetis
Rele Termo
Rele Cahaya / LDR
Transistor SCR
Jenis-jenis matrik Matrik Konsentrasi Jumlah inlet lebih besar dari jumlah outlet, contoh matrik konsentrasi dengan konsentrasi 10x8
1
1
2 3
2
inlet
NxM
1 2
(N > M) M
10 N
1 2 3 outlet
8
Jenis-jenis matrik Matrik Distribusi
Matrik Ekspansi Bila jumlah inletnya lebih kecil dari jumlah ouletnya.
Bila jumlah inletnya = jumlah outletnya, contoh :
1
1 2
2
1 2
NxM
1 2
Nx M
(N =M)
(N < M)
N
M
N
M
Konfigurasi Elemen Dasar Switching Distribusi
Intra Call Calling
Called
Saluran Pelanggan Konsentrasi
Ekspansi Sentral Ke Sentral lain
dari Sentral lain
Berkas saluran Dalam suatu elemen gandeng (switching network) : Saluran masuk bersama-sama membentuk berkas saluran masuk Saluran keluar bersama-sama membentuk berkas saluran keluar
Berkas masuk = N saluran Berkas keluar = M saluran g = elemen gandeng
g N
M 1
Berkas sempurna (full availability)
3
Bila setiap saluran dari berkas keluar dapat dicapai oleh setiap saluran dari berkas masuk, maka berkas tersebut disebut berkas sempurna (full availability)
1
2
4
M=5
2 3
5 N
4 N 1
2
3
4
M=5
Daya sambung (availability) = k jumlah dimana saluran masuk dapat mencapai saluran keluar
Setiap saluran keluar 1,2,3,4 dan 5 dapat dicapai oleh setiap saluran masuk, sehingga Daya sambung k = 5
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 I
3 1/2N
4
M=5 k =7
N1
M=7 k =5
5 6 7 II 1/2N N2
1
2
3
4
5
6
7
Perkembangan Teknologi Switching Network Perkembangan Teknologi Switching Network Elektromekanik
SN analog dan digital mengacu pada “kondisi” trafik atau informasi sinyal saat berda di SN. Sentral Analog
Analog
Elektromagnetik (crossbar)
SN analog
Electronic Crosspoint
A/D D/A
Teknologi SN
Frame Relay Digital
Sentral Digital A/D D/A
"Non - Frame Relay" SMDS = Switch Multi-Megabit Digital Switch STM = Synchronous Transfer Mode ATM = Asynchronous Transfer Mode
SN digital
SMDS
STM
ATM
Manual Switch Board inlet
Prinsip
plug
Putar engkol (paling kuno) menyebabkan 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
.....
jack
.....
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 :
outlet
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.
Power Feeding Local Batere
X Central Batere
X = electromagnetic switch (normally open), akan di-closed-kan oleh operator untuk hubungan inlet/outlet tertentu
Pada sentral manual, pencatuan pada umumnya adalah local batere, dimana pencatuan daya dilakukan pada telepon (pemanggil harus memutar engkol yang ada di teleopon untuk memberi tahu sentral/operator), sedangkan sentral-sentral pada masa sekarang pencatuan dilakukan disentral.
Switching Network Elektromekanik Konsep
Sentral berkapasitas 10N , N menunjukan banyaknya selector
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.
outlet inlet
Motor Lis trik Contact Bank
Penyambungan dilakukan oleh motor listrik yang menggerakkan wiper sesuai sinyal nomor sehingga inlet tertentu terhubung ke outlet tertentu
contoh : kapasitas sentral 1000 = 103 = N = 3 sentral tersebut mempunyai 3 selektor.
Calling
Selektor Awal
Group Selektor
Selektor Akhir
Called
Pergerakan selector dilakukan step by step, pulsa nomor dari calling station harus decadik pada contoh tersebut maka nomor dari pelanggan = 3 digit maka call number (yang dikirim oleh calling station) akan menggerakan selector (direct controlled : penyambungan dikontrol langsung oleh pelanggan) pergerakan selector dilakukan step by step digit 1 : Menggerakan selector awal (line finder = Pre-selektor) digit 2 : Menggerakan group selector digit 3 : Menggerakan selector akhir (final slector = Line selector) susunan selector menyerupai matriks
Switching Network Elektromekanik
Call Setup Sentral
on hook
off hook
Line circuit bekerja
PS (LF) siap
dial tone dikirim Digit I (dial)
PS (LF)
GS 1
Digit II (dial)
PS (LF)
GS 1
GS n
Digit terakhir
PS (LF)
GS 1
GS n
LC (FS)
KOMUNIKASI
KOMUNIKASI call clear down release off hook
on hook
semua selektor memutuskan hubungan line circuit bekerja
Switching Network Elektromekanik
Switching Network Elektromekanik
Switching Network Elektromekanik Selektor Elektromekanik Switch PRESELECTOR
GROUP SELECTOR
LINE SELECTION
1st Group selector
2nd Group selector 7
Final selector
9
6 3
Switching Network Elektromekanik
Crosspoint Switch
Merupakan evolusi dari electromagnetic manual switch Perkembangan : Crossbar > non-electronic crosspoint > electronic crosspoint switch inlet
..... -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" : setiap terminal menduduki alamat tertentu
TA
A A
TA(n)
B B
.. .
TB Switching 'isi' alamat A1 = 'isi' alamat B0 'isi' alamat B1 = 'isi' alamat A0 'digitized speech' dengan switched address (alamat yang sudah dipindahkan) B A A B
TA(n+1)
TB TB(n)
TA
TB(n+1)
Digital Frame Relay Switch
Digital Frame Relay Optic Switch/Fotonik Switch Konsep : memory switch Komponen : serat optic Electronic Based >>> Optic Based
Opto-mechanical switched
Prism based Mirror based
Proses switch
Electro-optic switched
Digital Frame Relay Optic Switch/Fotonik Switch Acusto-optic switched
Magneto-optic switched
Optic-optic switched
ATM Switch - Komponen optic - Konsep 1. packet switching >> virtual 2. “Error data transmission” >> free 3. Asinkron 4. Bit rate relative tinggi Datagram paket-paket yangberasal dari kelompok yang sama atau terminal yang sama ‘dimungkinkan menempuh channel/path/circuit yang berbeda
Circuit switch
. . . . . .
Saat terjadi komunikasi, tiap channel/timeslot/path akan di holded oleh switch terminal tertentu, sampai hubungan selesai Packet switch Format paket (tipikal) Header
text/informasi
Error Control
Format Paket ATM (sel)
Virtual Connection Sebelum switching berlangsung untuk satu kelompok message maka dipastikan/dipesan path tertentu yang akan digunakan
Header
text/informasi
5 byte
48 byte
Setiap paket akan menggunkan channel/path/circuit/timeslot yang saat dia dilayani sedang idle (kosong/tak dipakai) Sinkron (transmisi sinkron) sinkronisasi dilakukan per karakter Asinkron sinkronisasi per text (kelompok karakter)
ATM Switch
IP Telephony Network
Gatekeeper
IP Network PSTN
ISDN PRI Gateway
R T R T
R T R T
Gateway
Gateway : Gatekeeper :
Bridge between PSTN & IP Networks Admission control for network Bandwidth control and management Address translation (E.164 <-> IP address) Call Management
T1/E1 Gateway
PSTN
Next Generation Network (NGN)
Multi-service Next Gen Switching GR-317, GR-394/444 (BICC)
Tekelec 3000
100BaseT/ GB Ethernet
Data
PSTN
WAN VoIP
SS7 / C7 / PTS / PRI
IP Phone
Tekelec 8000
V5/GR-303
MEGACO/H.248+
ATM or IPMEGACO/H.248+ Backbone
Tekelec 8000
Data 100BaseT/ GB Ethernet
SIP
Voice
PRI,PTS SIP
ATM UNI
2G/3G/Wireless Access
Application Servers Data VoDSL
WAN
• IP Telephony (T-1000) Video • Transaction Services • Mobility Manager
Cable
Data
VoIP
