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
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
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
Selektor Elektromekanik Switch
PRE-
SELECTOR GROUP SELECTOR LINE SELECTION
1st Group selector
2nd Group selector Group selector
Final selector7
9
63
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
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 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)
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
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