Teknik Switching

Pengertian Switching Dan Signaling

Secara umum arti switching dalam telekomunikasi adalah melakukan suatu proses hubungan antara dua pelanggan telepon, sehingga keduanya dapat berbicara satu sama lain.

Menurut ITU-T Switching adalah :

“The establishing, on demand, of an individual connection from a desired inlet to desired outlet within a set of inlets and outlets for as long as required for the transfer of information”

Membangun hubungan atas permintaan secara individu dari pelanggan tertentu yang memanggil kepada pelanggan yang dipanggil/tujuan tertentu melalui seperangkat inlet-inlet dan outlet-outlet, selama hubungan tersebut dibutuhkan untuk menyalurkan informasi atau tukar menukar informasi oleh kedua belah pihak.

Sistem Switching

Secara umum peralatan switching dapat dikategorikan ke dalam bagian-bagian yang melaksanakan salah satu fungsi berikut : Signaling, Control dan penyambungan (switching).

• Fungsi dasar dari peralatan signaling adalah untuk memonitor aktivitas incoming lines dan meneruskan informasi kontrol dan status yang sesuai kepada elemen kontrol dari switch. Peralatan signaling juga digunakan untuk memberikan sinyal kontrol ke outgoing lines dibawah pengarahan elemen kontrol switch.

• Fungsi utama dari sistem switching adalah untuk interkoneksi dan merutekan trafik melalui jaringan. Tanpa switch, tiap pelanggan memerlukan saluran langsung terpisah ke masing-masing pelanggan lainnya. Dalam jaringan seperti ini, pelanggan pemanggil memilih saluran yang sesuai untuk membangun hubungan dengan pelanggan yang dituju. Jaringan dengan hubungan point-to-point antar terminal seperti ini dikenal sebagai jaringan mata jala (fully connected network). Jumlah saluran yang diperlukan dalam jaringan mata jala akan sangat besar. Secara umum jika kita mempunyai N terminal, maka diperlukan sebanyak N(N-1)/2 saluran. Konsekuensinya, penggunaan jaringan mata jala untuk menghubungkan pesawat telepon untuk skala besar tidak praktis.

Sistem Switching

Sistem Switching dapat dibagi 2 macam, yaitu :
A. Sistem Switching tidak terpusat.
B. Sistem Switching terpusat (centralized).

• Sistem Switching Tidak Terpusat

Sistem penyambungan (switching) ini identik dengan jaringan mata jala, memerlukan banyak saluran dan sejumlah (N-1) elemen penyambungan (crosspoint) diperlukan pada tiap elemen

• Sistem Switching Terpusat (centralized)

Sistem Switching terpusat ini juga ada 2 macam, yaitu :

1. Sistem Switching Terpusat – Nonbloking
Sistem penyambungan terpusat atau sentral, pelanggan tidak dihubungkan langsung satu sama lainnya, tetapi semua dihubungkan ke sistem penyambungan (sentral). Signaling sekarang diperlukan untuk memberi tahu sentral untuk membangun atau melepaskan hubungan. Juga harus dimungkinkan sentral dapat mendeteksi apakah pelanggan yang dipanggil sedang sibuk dan mengindikasikan ke pelanggan pemanggil. Dengan switching yang terpusat, pelanggan hanya memerlukan satu saluran untuk menghubungkannya dengan sistem penyambungan, sehingga total saluran yang diperlukan sama dengan jumlah pelanggan yang dihubungkan ke sentral. Dengan sistem seperti ini jumlah saluran transmisi yang diperlukan berkurang dengan faktor (N-1)/2 dan jumlah crosspoint berkurang dengan faktor 2.

2. Sistem Switching Terpusat – Blocking
Keuntungan yang utama dari sistem ini adalah jumlah koneksi simultan yang diharapkan pada situasi normal, bahkan pada waktu-waktu sibuk, berkisar 0,1N sampai 0,2N, sehingga jumlah crosspoint dapat lebih dikurangi. Jika panggilan yang terjadi lebih besar dari pada yang dapat diakomodasikan, maka terjadi bloking. Pada sistem ini koneksi dibangun melalui sejumlah link L. Crosspoint dari pesawat pemanggil dan yang dipanggil secara simultan dioperasikan untuk menghubungkan suatu link tertentu. Total crosspoint adalah LN. Jika L=2N, crosspoint yang diperlukan adalah 0,2N, terjadi pengurangan yang cukup berarti kira-kira sebanyak 60%.

Evolusi Sentral

Sistem switching terbagi atas 2: Sistem switching manual (manual switching) dan Sistem switching otomatis (automatic switching)
1. Analog – Electromechanical switching

• Step-by-step (Strowger switch)
• Crossbar
• Common control Stored Program Control

1. Digital – Electronic switching

• Circuit switch
• Packet switch

Sistem Switching Manual

Saluran-saluran komunikasi pada sistem switching manual berakhir pada papan sambung, dimana satu sama lain dapat terhubung oleh seorang operator secara manal. Papan sambung yang dapat digunakan pada sistem ini adalah Papan Sambung Magneto atau Battery Lokal (Local Battery, LB) dan Papan Sambung Battery Sentral (Common Battery, Central Battery, CB). Papan sambung LB dihubungkan melalui sirkuit langganan ke pesawat telepon pelanggan, dan dilengkapi denan primary cell untuk keperluan pembicaraan serta generator arus bel untuk kepentingan panggilan ke papan sambung. Papan sambung CB dilihat sebagai kemajuan dari papan sambung LB karena kemudahan pelayanan dan pemeliharaannya. Selain digunakan untuk melayani sirkuit pelanggan, papan sambung CB juga digunakan sebagai meja interlokal dan meja penerangan

Gambar di atas adalah contoh Switching manual yang dilakukan oleh seorang operator.

Strowger Switch

• Pembangunan hubungan pada crosspoint dilakukan oleh “step-by-step switch” yang meresponse langsung setiap “dialing pulse”
• Gerakan switch terdiri dari “vertical step” dan “rotary step” secara bergantian
• Setiap langkah mewakili urutan digit nomor telepon yang dipanggil 
• Karena kemampuannya yang terbatas, step-by-step switch hanya digunakan untuk sentral telepon dengan kapasitas kecil

Crossbar

Sistem switching berupa bentuk hubungan switch secara matrix yg switchingnya menggunakan Electromagnetic switching. Sistem ini sudah jarang sekali dipakai karena harganya yang mahal.

Electronic Switching (SPC)

• Pada sistem step-by-step maupun crossbar, fungsi “switching matrix” dan “control elemets” keduanya masih menggunakan komponen elektromekanik.
• Sistem electronic switch menggunakan “stored program digital computer” untuk melakukan fungsi kontrol, sedangkan fungsi switching masih elektromekanik.

Sistem Switching Otomatis

Sistem Otomatis Step by step. Pada sistem ini, alat penyambung digerakkan oleh pulsa-pulsa yang dikirim oleh roda pilih pesawat telepon dan pemilihan dilakukan oleh setiap angka yang dikirim secara berutun mulai dari angka pertama sampai angka terakhir. Sehingga, angka terakhir dapat memilih pihak yang ingin dipanggil. Switching otomatis common control. Pada sistem ini, bagian yang membentuk saluran hubungan pembicaraan terpisah satu sama lain serta bagian yang mengontrol saluran hubungan pembicaraan dipakai secara bersamaan (common).

Gambar di atas adalah sistem switching otomatis yang bekerja tanpa memerlukan seorang operator.

Jenis-jenis Switching

Jenis switching dibagi menjadi 3 yaitu circuit switching, message switching, dan packet switching

• Circuit Switching

Informasi yang dikirimkan oleh suatu terminal diterima oleh sentral langsung dikirimkan kepada terminal yang dituju selama seluruh informasi selesai dikirim. Dengan demikian satu saluran akan dipakai terus selama terminal belum selesai mengadakan hubungan. Contoh: Jaringan Telepon PSTN dan telex.
Keuntungan

• • Sekali koneksi terjadi jaringan transparan (seolah hanya koneksi langsung antar stations).
  • Fixed data rate tanpa adanya delay.
  • Sangat baik untuk komunikasi real time.

Kelemahan

• • Selama koneksi berlangsung, sirkit akan selalu diduduki walaupun tidak ada data yang dikirim.
  • Delay sebelum terbentuknya hubungan (call set up delay).

• Message Switching

Disebut juga Stored and Forward Switching. Pada waktu mengirimkan informasi / berita lewat teleprinter, berita tersebut tidak disambungkan langsung, akan tetapi disimpan terlebih dahulu kemudian pada satu saat tertentu barulah dikirimkan kepada tujuan tersebut, dimana tujuan dapat lebih dari satu. Contoh penggunaannya adalah pada SMS.
Kelebihan

• • Tidak perlu segmentasi/paketisasi data
  • Overhead lebih kecil
  • Pesan dapat dikirim meskipun penerima sibuk:
  • Disimpan di buffer sampai penerima siap

Kelemahan:

• • Apabila terjadi error, terjadi pada seluruh pesan
  • Delay karena proses store and forward
  • Perlu buffer dengan kapasitas yang besar di setiap node

• Packet Switching

Paket informasi atau layanan komunikasi data yang dibagi menjadi paket-paket berukuran kecil (< 1500 byte) yang diberi label yang dikirimkan ke alamat yang dituju. Paket ini kemudian dikirimkan ke tujuan yang diinginkan, dimana setiap paket terdiri dari:

1. Payload: data informasi yang akan dikirim)
2. Header: Source (sender) address, Destination (recipient) address, Packet size, Sequence number
3. Error checking information

Contoh: public data network, frame relay, internet dll

Klasifikasi Packet Switch

1. Datagram Packet Switching
2. Virtual Circuit Packet Switching

Dasar-dasar Penyambungan

Fungsi utama dari suatu sistem switching adalah untuk membangun jalur elektrik antara pasangan inlet dan outlet yang diberikan. Ada 4 jenis hubungan dapat dibangun melalui sistem penyambungan :
a. Panggilan lokal antara dua pelanggan didalam sistem.
b. Panggilan outgoing antara pelanggan dengan trunk outgoing
c. Panggilan incoming antara incoming trunk dan pelanggan lokal
d. Panggilan transit antara incoming trunk dan outgoing trunk.

Suatu hubungan dibangun berdasarkan informasi signaling yang diterima pada saluran inlet. Subsistem kontrol mengirim informasi signaling ke pelanggan dan sentral-sentral lain yang dihubungkan ke outgoing trunk. Selain itu signaling juga terjadi antar subsistem yang berbeda di dalam sentral. Format dan kebutuhan signaling untuk pelanggan, trunk dan subsistem kontrol sangat berbeda satu dengan lainnya. Karenanya suatu system penyambungan menyediakan tiga bentuk signaling yang berbeda :
1. Signaling loop pelanggan.
2. Signaling antar sentral.
3. Signaling di dalam sentral.
Gambar memperlihatkan elemen-elemen system switching

Pengantar Switching/Penyambungan

• Hubungan sederhana : hubungan komunikasi dua buah pesawat telepon secara langsung (point-to-point)

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

• 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.

Baca juga : Sistem Telekomunikasi

Ref : [1][2][3]