Analisis Kinerja Multiplexer Pada ISDN (Integrated Service Digital Network).

TUGAS AKHIR

“ANALISIS KINERJA MULTIPLEXER PADA ISDN

(INTEGRATED SERVICE DIGITAL NETWORK)”

Diajukan untuk memenuhi salah satu persyaratan dalam

menyelesaikan pendidikan sarjana (S-1) pada Departemen Teknik Elektro

Oleh

MAISARAH HARAHAP

080422023

DEPARTEMEN TEKNIK ELEKTRO

PROGRAM PENDIDIKAN SARJANA EKSTENSI

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

MEDAN

ANALISIS KINERJA MULTIPLEXER PADA ISDN

(INTEGRATED SERVICE DIGITAL NETWORK)

Oleh :

MAISARAH HARAHAP

080422023

Tugas Akhir ini diajukan untuk melengkapi salah satu syarat

untuk memperoleh gelar sarjana Teknik Elektro

Disetujui oleh:

Pembimbing,

IR. M. ZULFIN, MT

NIP. 196401251991031001

Diketahui oleh:

Pelaksana Harian

Ketua Departemen Teknik Elektro FT USU,

Prof. Dr. Ir. USMAN S. BAAFAI

NIP. 194610221973021001

DEPARTEMEN TEKNIK ELEKTRO

PROGRAM PENDIDIKAN SARJANA EKSTENSI

FAKULTAS TEKNIK

ABSTRAK

Pertumbuhan permintaan layanan jasa telekomunikasi digital khususnya untuk komunikasi global saat ini semakin meningkat. Layanan jasa telekomunikasi dilakukan melalui berbagai jaringan khusus yang masing-masing hanya mampu menyediakan sekelompok jasa telekomunikasi tertentu saja. Misalnya untuk jaringan telepon hanya bisa memberikan layanan telepon (suara) saja, jaringan data hanya mampu memberikan layanan untuk data saja. Dengan semakin pesatnya perkembangan teknologi digital, beberapa layanan yang dulunya ditangani oleh jaringan yang berbeda-beda kini bisa diakses dan dilayani oleh satu jaringan akses terpadu yaitu jaringan ISDN (Integrated Service Digital Network). ISDN mampu menyatukan seluruh layanan ke dalam satu jaringan tunggal dan mampu menyediakan seluruh layanan yang diinginkan pelanggan. Hal ini sesuai dengan prinsip multiplexer yaitu banyak user akan dilewatkan dalam sebuah saluran telekomunikasi.

Pada proses multiplexer dalam jaringan ISDN bisa terjadi delay dan

Probabilitas Blocking akibat kepadatan trafik yang masuk. Analisis kinerja multiplexer pada ISDN (Integrated Service Digital Network) menggunakan teori

antrian M/M/1/N dengan disiplin antrian FIFO (First In Firs Out). Parameter yang dianalisis adalah delay, throughput dan probabilitas blocking.

Hasil analisis menunjukkan bahwa nilai delay, throughput dan probabilitas

blocking tergantung kepada intensitas trafik (kepadatan trafik), laju kedatangan

pelanggan dan laju pelayanan. Semakin tinggi intensitas trafik dengan laju pelayanan tetap maka delay dan probabilitas blocking akan meningkat pula. Pada saat jumlah pelanggan yang masuk ke jaringan ISDN sebanyak 10 dengan panjang paket suara dan teks 1000 bit, maka pada saat intensitas trafik 0,5 diperoleh delay sebesar 335,65.10-12 detik dan probabilitas blocking sebesar 4,8.10-4 detik serta

throughput 772 bit. Sedangkan pada saat intensitas trafik meningkat menjadi 0,9

KATA PENGANTAR

Segala puji syukur penulis haturkan kehadirat Allah SWT yang telah

memberikan kesehatan, kemampuan dan ketabahan dalam menghadapi segala

cobaan, halangan dan rintangan dalam menyelesaikan Tugas Akhir ini, serta

shalawat beriring salam penulis hadiahkan kepada junjungan Rasulullah

Muhammad SAW.

Tugas akhir ini penulis persembahkan kepada yang teristimewa Ayahanda

Drs. Abdul Ghani Harahap (Alm) dan Ibunda Siti Arwani Siregar serta Abanghanda

Ismail Hamdi Harahap, ST dan yang terkasih Nanang Arie Suhandoko, Amd yang

merupakan bagian dari hidup penulis yang senantiasa mendukung, memberi

motivasi serta mendoakan penulis.

Tugas akhir ini merupakan bagian dari kurikulum yang harus diselesaikan

untuk memenuhi persyaratan menyelesaikan pendidikan Sarjana Strata Satu di

Departemen Teknik Elektro, Fakultas Teknik, Universitas Sumatera Utara. Adapun

judul Tugas Akhir ini adalah:

ANALISIS KINERJA MULTIPLEXER PADA ISDN

(INTEGRATED SERVICE DIGITAL NETWORK)

Selama penulis menjalani pendidikan di kampus hingga diselesaikannya

Tugas Akhir ini, penulis banyak menerima bantuan, bimbingan serta dukungan dari

berbagai pihak. Untuk itu penulis dalam kesempatan ini ingin mengucapkan terima

kasih kepada:

b. Bapak Rahmad Fauzi, ST, MT selaku Sekretaris Departemen Teknik

Elektro Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara.

c. Bapak Ir. M. Zulfin, MT, selaku dosen Pembimbing Tugas Akhir, atas

nasehat, bimbingan dan motivasi dalam menyelesaikan Tugas Akhir ini.

d. Bapak Ir. Zulkarnaen Pane, selaku Penasehat Akademis penulis, atas

bimbingan dan arahannya dalam menyelesaikan perkuliahan selama ini.

e. Seluruh staf pengajar yang telah memberi bekal ilmu kepada penulis dan

seluruh pegawai Departemen Teknik Elektro, Fakultas Teknik, Universitas

Sumatera Utara atas segala bantuannya.

f. Sahabat-sahabat terbaik di elektro, semoga silaturahmi kita terus terjaga.

g. Semua pihak yang tidak sempat penulis sebutkan satu per satu.

Penulis menyadari bahwa Tugas Akhir ini masih banyak kekurangan baik

dari segi materi maupun penyajiannya. Oleh karena itu saran dan kritik dengan

tujuan menyempurnakan dan mengembangkan kajian dalam bidang ini sangat

penulis harapkan.

Akhir kata penulis berserah diri pada Allah SWT, semoga Tugas Akhir ini

bermanfaat bagi pembaca sekalian terutama bagi penulis sendiri.

Medan, Desember 2010

Penulis

Maisarah Harahap

DAFTAR ISI

ABSTRAK ... i

KATA PENGANTAR ... ii

DAFTAR ISI ... iv

DAFTAR GAMBAR ... vii

DAFTAR TABEL ... ix

BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Masalah ... 1

1.2 Rumusan Masalah ... 2

1.3 Tujuan Penulisan ... 2

1.4 Batasan Masalah ... 3

1.5 Metodologi Penulisan ... 3

1.6 Sistematika Penulisan ... 4

BAB II INTEGRATED SERVICE DIGITAL NETWORK (ISDN) 2.1 Umum ... 6

2.2 Konsep Dasar ISDN ... 7

2.2.1 Defenisi ISDN ... 8

2.2.2 Latar Belakang munculnya ISDN ... 9

2.2.3 Prinsip Kerja ISDN ... 10

2.2.4 Tujuan ISDN ... 12

2.2.5 Keuntungan ISDN ... 14

2.4 Tipe Akses ISDN ... 18

2.4.1 Basic Access ... 18

2.4.2 Primary Access ... 19

2.5 Arsitektur Jaringan ISDN ... 21

2.6 Konfigurasi User Network ISDN ... 22

2.7 Arsitektur Protokol ISDN ... 25

2.8 Koneksi ISDN ... 27

BAB III MULTIPLEXING 3.1 Umum ... 29

3.2 Frequency Division Multiplexing (FDM) ... 31

3.2.1 Proses Multiplexing pada FDM ... 32

3.2.2 Proses Demultiplexing pada FDM ... 33

3.2.3 Sistem Pembawa Analog ... 34

3.3 Synchronous Time Division Multiplexing ... 36

3.3.1 Proses Multiplexing ... 37

3.3.2 Time Slot dan Frame ... 38

3.3.3 Sistem Pembawa Digital ... 39

3.4 Statistical Time Division Multiplexing ... 41

3.4.1 Kinerja Statistical Time Division Multiplexing ... 43

3.5 Antarmuka Jaringan Pengguna ISDN ... 43

3.5.1 Antarmuka Dasar ISDN ... 44

3.5.2 Antarmuka ISDN Primer ... 46

BAB IV ANALISIS KINERJA MULTIPLEXER PADA ISDN

4.1 Umum ... 56

4.2 Model Antrian Multiplexing ... 56

4.3 Asumsi-Asumsi ... 59

4.4 Analisis Perhitungan Delay, Throughput, dan Probabilitas

Blocking ... ... 60

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN

5.1 Kesimpulan ... 98

5.2 Saran ... 99

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1 Struktur Frame Basic Access ... 19

Gambar 2.2 Struktur Frame Primary Access ... 20

Gambar 2.3 Arsitektur Jaringan ISDN ... 22

Gambar 2.4 Konfigurasi Referensi dan Pembagian Group ISDN ... 23

Gambar 2.5 Arsitektur Protokol ISDN ... 26

Gambar 3.1 Prinsip Dasar Multiplexing ... 30

Gambar 3.2 Frequency Division Multiplexing ... 32

Gambar 3.3 Gambaran Umum Proses FDM ... 33

Gambar 3.4 Proses Demultiplexing Pada FDM ... 34

Gambar 3.5 Hierarki Analog ... 36

Gambar 3.6 Time Division Multiplexing ... 37

Gambar 3.7 Gambaran Umum Proses TDM Sinkron ... 38

Gambar 3.8 Konsep Dasar dan Time Slot TDM Sinkron ... 39

Gambar 3.9 Hierarki Digital ... 40

Gambar 3.10 Perbandingan TDM Sinkron dan TDM Asinkron ... 42

Gambar 3.11 Format Frame pada TDM Statiskal... ... 43

Gambar 3.12 Struktur Frame untuk ISDN Basic Rate Access... 46

Gambar 3.13 Format Frame Akses ISDN Primer dengan Rate 1,544 Mbps... 47

Gambar 3.14 Format Frame Akses ISDN Primer Pada Rate 2,048 Mbps ... ... 48

Gambar 3.16 Model Antrian M/M/1 ... 49

Gambar 3.17 Interval Waktu Kedatangan Frame pada Proses Poisson ... 50

Gambar 3.18 Distribusi Poisson dengan Interval Waktu T ... 50

Gambar 3.19 Diagram Transisi Kondisi Sistem Antrian M/M/1/N ... 52

Gambar 3.20 Hubungan Antara Throughput dan Load ... 53

Gambar 4.1 Model Antrian Multiplexing ... 57

DAFTAR TABEL

Tabel 2.1 Fungsi Kanal-Kanal ISDN ... 18

Tabel 2.2 Standar User Network Interface... 20

Tabel 3.1 Standar Frekuensi Pembawa FDM Amerika dan

Internasional... ... 35

Tabel 3.2 Standar Frekuensi Pembawa TDM Amerika dan

Internasional... 40

Tabel 4.1 Analisis Perhitungan Kinerja Multiplexer pada ISDN

dengan N=10, Suara 1000 bit dan Data Teks 1000 bit... 66

Tabel 4.2 Analisis Perhitungan Kinerja Multiplexer pada ISDN

dengan N=10, Suara 1000 bit dan Data Teks 1500 bit... 73

Tabel 4.3 Analisis Perhitungan Kinerja Multiplexer pada ISDN

dengan N=10, Suara 1500 bit dan Data Teks 1000 bit... 81

Tabel 4.4 Analisis Perhitungan Kinerja Multiplexer pada ISDN

dengan N=20, Suara 1000 bit dan Data Teks 1000 bit... 82

Tabel 4.5 Analisis Perhitungan Kinerja Multiplexer pada ISDN

dengan N=20, Suara 1000 bit dan Data Teks 1500 bit... 83

Tabel 4.6 Analisis Perhitungan Kinerja Multiplexer pada ISDN

dengan N=20, Suara 1500 bit dan Data Teks 1000 bit... 85

Tabel 4.7 Analisis Perhitungan Kinerja Multiplexer pada ISDN

dengan N=30, Suara 1000 bit dan Data Teks 1000 bit... 86

Tabel 4.8 Analisis Perhitungan Kinerja Multiplexer pada ISDN

Tabel 4.9 Analisis Perhitungan Kinerja Multiplexer pada ISDN

dengan N=30, Suara 1500 bit dan Data Teks 1000 bit... 88

Tabel 4.10 Analisis Perhitungan Kinerja Multiplexer pada ISDN

dengan N=40, Suara 1000 bit dan Data Teks 1000 bit... 90

Tabel 4.11 Analisis Perhitungan Kinerja Multiplexer pada ISDN

dengan N=40, Suara 1000 bit dan Data Teks 1500 bit... 91

Tabel 4.12 Analisis Perhitungan Kinerja Multiplexer pada ISDN

dengan N=40, Suara 1500 bit dan Data Teks 1000 bit... 92

Tabel 4.13 Analisis Perhitungan Kinerja Multiplexer pada ISDN

dengan N=50, Suara 1000 bit dan Data Teks 1000 bit... 94

Tabel 4.14 Analisis Perhitungan Kinerja Multiplexer pada ISDN

dengan N=50, Suara 1000 bit dan Data Teks 1500 bit... 95

Tabel 4.15 Analisis Perhitungan Kinerja Multiplexer pada ISDN

ABSTRAK

Pertumbuhan permintaan layanan jasa telekomunikasi digital khususnya untuk komunikasi global saat ini semakin meningkat. Layanan jasa telekomunikasi dilakukan melalui berbagai jaringan khusus yang masing-masing hanya mampu menyediakan sekelompok jasa telekomunikasi tertentu saja. Misalnya untuk jaringan telepon hanya bisa memberikan layanan telepon (suara) saja, jaringan data hanya mampu memberikan layanan untuk data saja. Dengan semakin pesatnya perkembangan teknologi digital, beberapa layanan yang dulunya ditangani oleh jaringan yang berbeda-beda kini bisa diakses dan dilayani oleh satu jaringan akses terpadu yaitu jaringan ISDN (Integrated Service Digital Network). ISDN mampu menyatukan seluruh layanan ke dalam satu jaringan tunggal dan mampu menyediakan seluruh layanan yang diinginkan pelanggan. Hal ini sesuai dengan prinsip multiplexer yaitu banyak user akan dilewatkan dalam sebuah saluran telekomunikasi.

Pada proses multiplexer dalam jaringan ISDN bisa terjadi delay dan

Probabilitas Blocking akibat kepadatan trafik yang masuk. Analisis kinerja multiplexer pada ISDN (Integrated Service Digital Network) menggunakan teori

antrian M/M/1/N dengan disiplin antrian FIFO (First In Firs Out). Parameter yang dianalisis adalah delay, throughput dan probabilitas blocking.

Hasil analisis menunjukkan bahwa nilai delay, throughput dan probabilitas

blocking tergantung kepada intensitas trafik (kepadatan trafik), laju kedatangan

pelanggan dan laju pelayanan. Semakin tinggi intensitas trafik dengan laju pelayanan tetap maka delay dan probabilitas blocking akan meningkat pula. Pada saat jumlah pelanggan yang masuk ke jaringan ISDN sebanyak 10 dengan panjang paket suara dan teks 1000 bit, maka pada saat intensitas trafik 0,5 diperoleh delay sebesar 335,65.10-12 detik dan probabilitas blocking sebesar 4,8.10-4 detik serta

throughput 772 bit. Sedangkan pada saat intensitas trafik meningkat menjadi 0,9

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Perkembangan teknologi telekomunikasi terasa semakin cepat, terutama

dengan pesatnya kemajuan teknologi komputer dan informatika. Saluran telepon,

yang awalnya hanya untuk komunikasi suara, sekarang sudah banyak dimanfaatkan

untuk komunikasi data, teks, suara dan gambar atau grafik. Apalagi dengan

munculnya jaringan komputer global yang disebut Internet, penggabungan antara

teknologi informasi dan telekomunikasi ini akan menjadikan dunia berada di

genggaman kita.

Untuk itulah, Indonesia mengoperasikan Jaringan Digital Pelayanan

Terpadu (JDPT) atau lebih dikenal dengan istilah aslinya sebagai Integrated Service

Digital Network (ISDN). Banyak keuntungan yang diperoleh bila komunikasi

telepon, faksimil, teks, video, transmisi data, gambar dan jaringan komputer

menggunakan layanan ISDN. Di antaranya adalah kecepatannya yang dapat

mencapai 144 Kbps (Kilobit per second) atau bahkan hingga 2 Mbps (Megabit per

second). ISDN dapat digambarkan sebagai jaringan telekomunikasi melalui

perombakan jaringan telepon, yang dapat melayani aplikasi suara maupun non

suara seperti data, teks, citra, dan video pada satu jaringan yang sama.

ISDN muncul menjadi sebuah sarana telekomunikasi di tengah masyarakat

akibat adanya pertumbuhan permintaan dalam hal komunikasi suara, data, dan

itu, perkembangan perangkat terminal CTE memberikan kebebasan kepada

pelanggan dalam memilih alat komunikasi yang berstandarkan ISDN.

Konsep dasar ISDN yang menyatukan seluruh service kedalam satu jaringan

saja yang mampu menyediakan seluruh service yang diinginkan pelanggan sesuai

dengan prinsip multiplexer. Maka dari uraian diatas, penulis tertarik untuk

menganalisis bagaimana sebenarnya kinerja multiplexer tersebut pada ISDN

termasuk analisa menganalisa delay , probabilitas blocking dan throughput.

1.2 Rumusan Masalah

Yang menjadi rumusan masalah dalam Tugas Akhir ini adalah :

1. Bagaimana model dan prinsip kerja jaringan ISDN.

2. Bagaimana prinsip kerja multiplexer pada ISDN.

3. Bagaimana prinsip kerja teori antrian M/M/1/N dengan sistem antrian FIFO.

4. Bagaimana analisis kinerja model Multiplexer pada ISDN yang mencakup

delay, throughput dan Probalilitas Blocking.

1.3 Tujuan Penulisan

Adapun yang menjadi tujuan dari penulisan Tugas Akhir ini adalah

menguraikan dan menganalisis Kinerja Multiplexer pada ISDN yang meliputi

1.4 Batasan Masalah

Untuk menghindari pembahasan yang meluas maka penulis akan membatasi

pembahasan Tugas Akhir ini dengan hal-hal berikut :

1. Hanya membahas kinerja Multiplexer pada ISDN yang mampu melewatkan

atau men-switch trafik suara dan data saja.

2. Hanya membahas kinerja Multiplexer pada ISDN menggunakan antarmuka

Primer dengan kecepatan 1,544 Mbps.

3. Sistem antrian yang digunakan adalah sistem antrian M/M/1/N dengan

disiplin antrian FIFO.

4. Parameter kinerja yang dihitung mencakup delay, throughput dan

probabilitas blocking.

5. Tidak membahas ISDN secara mendetail.

6. Tidak membahas Multiplexing mendetail.

1.5 Metodologi Penulisan

Metode penulisan yang digunakan pada Tugas Akhir ini adalah ;

1. Studi Literatur, yaitu dengan membaca teori-teori yang berkaitan dengan

topik Tugas Akhir yang terdiri dari buku-buku referensi baik yang dimiliki

oleh penulis atau dari perpustakaan dan juga dari artikel-artikel, jurnal,

internet, dan lain-lain.

2. Studi Perhitungan, yaitu dengan melakukan perhitungan terhadap kinerja

1.6 Sistematika Penulisan

Untuk memudahkan pemahaman terhadap Tugas Akhir ini maka penulis

menyusun sistematika penulisan sebagai berikut:

BAB I : PENDAHULUAN

Bab ini merupakan pendahuluan yang berisikan tentang Latar

Belakang Masalah, Tujuan Penulisan, Batasan Masalah,

Metodologi Penulisan, dan Sistematika Penulisan.

BAB II : INTEGRATED SERVICE DIGITAL NETWORK (ISDN)

Bab ini menjelaskan tentang sejarah perkembangan ISDN, Konsep

dasar ISDN, Struktur Kanal ISDN, Tipe Akses ISDN, Arsitektur

Jaringan ISDN, Konfigurasi User Network ISDN, Arsitektur

Protokol ISDN dan Koneksi ISDN.

BAB III : MULTIPLEXER

Bab ini menjelaskan tentang Prinsip Kerja Multiplexer, FDM

(Frequency Division Multiplexing), Synchronous Time Division

Multiplexing, Statictical Time Division Multiplexing, Antar muka

BAB IV : ANALISIS KINERJA MULTIPLEXER PADA ISDN

Bab ini menjelaskan tentang penganalisaan performa Multiplexer

pada ISDN meliputi perhitungan delay, throughput dan

Probabilitas Blocking dengan menggunakan asumsi yang dibuat

serta menentukan analisis hasil.

BAB V : PENUTUP

Bab ini berisi tentang kesimpulan dan saran dari analisa yang telah

BAB II

INTEGRATED SERVICE DIGITAL NETWORK (ISDN)

2.1 Umum

Evolusi di dalam jaringan telekomunikasi eksisting telah terjadi dan terus

berlangsung. Arah evolusi yang terjadi mengarah kepada digitalisasi jaringan,

inteligensi jaringan dan integrasi layanan. Sejak ditemukannya teknologi digital

PCM membawa dampak yang luar biasa pada perkembangan jaringan

telekomunikasi yang ditandai dengan digitalisasi. Digitalisasi jaringan

telekomunikasi mencakup tiga perkembangan teknologi yaitu dari transmisi analog

ke transmisi digital, dari switching analog ke switching digital dan koneksi analog

menjadi koneksi digital dari satu ujung pelanggan ke ujung pelanggan lain.

Digitalisasi jaringan tidak terbatas pada sistem transmisi dan sentral tetapi juga

digitalisasi sistem pensinyalan. Teknologi pensinyalan digital membawa dampak

pada pemisahan fungsi-fungsi jaringan telekomunikasi. Dalam perkembangannya,

jaringan pensinyalan merupakan jaringan tersendiri yang terpisah dengan jaringan

informasi. Digitalisasi jaringan merupakan dasar teknologi untuk implementasi

ISDN[1].

Selain Digitalisasi jaringan, perkembangan ISDN juga direalisasikan dengan

adanya Inteligensi Jaringan. Perkembangan jaringan mengarah kepada peningkatan

inteligensi jaringan sebagai akibat dari pengembangan sistem digital. Dengan

sistem digital, fungsi-fungsi yang dulu tidak bisa dilakukan oleh jaringan (melalui

intervensi manusia) kini dilakukan sepenuhnya oleh jaringan dan manusia hanya

Inteligensi jaringan dewasa ini semakin berkembang terutama sejak ditemukannya

teknologi pensinyalan digital terpisah dengan jaringan informasi misalnya Signaling

System ITU-T No.7[1].

Integrasi Layanan juga mendukung terealisasikannya jaringan ISDN.

Jaringan telekomunikasi konvensional hanya bias menyediakan sekelompok

service, misalnya jaringan telepon hanya bisa memberikan service telepon (suara),

jaringan data hanya memberikan service untuk data. Dengan semakin pesatnya

perkembangan teknologi digital, beberapa service yang dulunya ditangani oleh

jaringan yang berbeda-beda kini bisa diakses dan dilayani oleh satu jaringan akses

terpadu. Tahap akhir evolusi menghendaki semua service seperti suara, data,

gambar dan video serta service lainnya dapat diakses dan dilayani oleh satu

jaringan, yaitu jaringan ISDN. Pemisahan fungsi-fungsi jaringan membentuk

jaringan tersendiri merupakan awal dari evolusi jaringan telekomunikasi, seperti

misalnya jaringan pensinyalan, jaringan service, jaringan akses dan jaringan

manajemen[1].

2.2 Konsep Dasar ISDN (Integrated Service Digital Network)

Ide dasar ISDN adalah penyatuan seluruh service ke dalam satu jaringan

yang mampu menyediakan seluruh service yang diinginkan pelanggan. Untuk

kemudahan akses dan mendukung seluruh tipe terminal dari pabrik yang berbeda

digunakan interface akses standar untuk keperluan seluruh akses yang digunakan[1]

Ide tersebut didasari pada kenyataan bahwa jaringan konvensional saat ini

2.2.1 Defenisi ISDN (Integrated Service Digital Network)

ISDN (Integrated Service Digital Network) adalah Jaringan Digital yang

mampu memberikan berbagai macam layanan jasa telekomunikasi melalui satu

interface serbaguna yang berlaku di seluruh dunia[1].

Sebelum adanya ISDN, layanan jasa telekomunikasi dilakukan melalui

berbagai jaringan khusus yang masing-masing hanya mampu menyediakan

sekelompok jasa telekomunikasi tertentu. Dengan demikian, ISDN merupakan

pengembangan dari jaringan telepon IDN (Integrated Digital Netwok) yang

menyediakan hubungan digital dari ujung satu pelanggan ke ujung pelanggan lain

secara digital (end-to-end digital connectivity) untuk proses transformasi informasi

dalam bentuk suara, data dan gambar. Pada umumnya jaringan telepon

menyalurkan informasi suara melalui jaringan analog, sedangkan informasi bukan

suara disalurkan melalui jaringan digital kecepatan rendah menggunakan teknologi

transmisi seperti modem dan VFT (Voice Frequency telegraphy)[1].

Dengan berkembangnya tekologi baik untuk sistem transmisi maupun

sistem switching, terbuka kemungkinan untuk mewujudkan suatu jaringan digital

universal dan seragam. Jaringan telepon dipilih sebagai titik tolak untuk

mempersiapkan IDN (Integrated Digital Network). Pada IDN semua sentral telepon

dan jaringan transmisi penghubungnya bekerja berdasarkan teknologi PCM sesuai

rekomendasi ITU-T G.700 sehingga dalam hubungan antar sentral tidak diperlukan

2.2.2 Latar Belakang Munculnya ISDN

Latar belakang munculnya ISDN didasari pada kenyataan adanya

pertumbuhan permintaan komunikasi digital khususnya untuk komunikasi global

(internasional) juga keinginan akan suatu jaringan multiguna yang sederhana,

efisien, fleksibel, handal, dan biaya murah dalam pengoperasiannya. Dipihak lain,

perkembangan peralatan terminal “Customer Premises Equipment” (CPE)

berkembang cukup pesat bahkan melebihi teknologi jaringan telekomunikasi itu

sendiri. Dengan demikian latar belakang munculnya ISDN antara lain[2]:

1. Pertumbuhan permintaan komunikasi

Pertumbuhan permintaan komunikasi digital domestik maupun internasional

setiap tahun semakin meningkat seiring dengan perkembangan dunia bisnis

global. Kebutuhan komunikasi tidak hanya terbatas pada komunikasi suara

tetapi juga komunikasi non-suara seperti data dan gambar.

2. Kesederhanaan, fleksibilitas dan biaya

Dengan semakin banyak service yang diberikan akan mengakibatkan

kompleksibilitas jaringan, khususnya pada individual jaringan konvensional

saat ini. Kesederhanaan merupakan faktor penting dalam suatu jaringan

sehingga akan memudahkan dan menguntungkan pelanggan. Untuk service

yang berbeda dalam hal tertentu pelanggan tidak dikenakan biaya misalnya

untuk registrasi service penyambungan sirkit dan service penyambungan

paket, pelanggan cukup diregistrasi satu kali (diregistrasi sebagai pelanggan

ISDN). Pertumbuhan komunikasi digital yang semakin meningkat,

kecepatan yang cukup tinggi. Penyediaan jaringan dengan kanal

berkecepatan tinggi (misalnya 64 kbps) merupakan solusi yang diharapkan.

3. Perkembangan Perangkat Terminal (CPE)

Perkembangan teknologi perangkat terminal dewasa ini boleh dikatakan

terpisah dengan perkembangan teknologi jaringan telekomunikasi. Salah

satu keuntungan yang didapat dari perkembangan tersebut memungkinkan

pelanggan dengan bebas memilih terminal yang digunakan untuk aplikasi

yang diinginkan . Konsekuensinya, jaringan telekomunikasi yang disediakan

harus mampu melayani terminal tersebut. Dalam implementasinya pada

ISDN, terminal yang bisa dipakai oleh pelanggan adalah sembarang

terminal namun untuk keseragaman terminal tersebut harus sesuai dengan

standar yang ditetapkan untuk akses ISDN.

2.2.3 Prinsip Kerja ISDN

Prinsip kerja ISDN meliputi[3]:

1. Mendukung berbagai aplikasi voice dan nonvoice dengan menggunakan

rangkaian terbatas dari fasilitas yang sudah distandarkan.

Prinsip ini mendukung tujuan ISDN dan merupakan suatu cara untuk

mencapai tujuan tersebut. ISDN mendukung berbagai jenis layanan yang

berkaitan dengan komunikasi suara (panggilan telepon) dan komunikasi

non-suara (pertukaran data digital). Layanan-layanan ini ditampilkan sesuai

dengan standar (rekomendasi ITU-T) yang menetapkan beberapa interface

2. Mendukung aplikasi switched dan non-switched.

ISDN mendukung circuit-switching dan packet-switching. Selain itu, ISDN

juga mendukung layanan non-switched dalam bentuk jalur yang disediakan

untuk maksud itu.

3. Ketergantungan terhadap koneksi 64 kbps

ISDN menampilkan koneksi circuit-switching dan packet-switching pada 64

kbps. Ini merupakan pembangunan blok ISDN yang mendasar. Kecepatan

ini dipilih karena pada saat itu kecepatan 64 kbps merupakan kecepatan

standar untuk suara digital, dan oleh sebab itu dimasukkan ke dalam upaya

pengembangan Integrated Digital Network (IDN). Pengembangan

selanjutnya dalam hal ISDN memungkinkan fleksibilitas yang lebih luas

lagi.

4. Memiliki kecerdasan dalam jaringan

ISDN diharapkan mampu menyediakan layanan terbaru dan memberikan

kemampuan manajemen dan pemeliharaan jaringan yang lebih baik dengan

adanya SS7.

5. Arsitektur protokol yang berlapis

Protokol-protokol bagi pemakai untuk mengakses ISDN melampirkan

arsitektur berlapis dan dapat dipetakan menjadi model OSI. Dalam hal ini

terdapat sejumlah keuntungan sebagai beerikut :

a. Standar-standar yang dikembangkan untuk aplikasi-aplikasi yang

b. Standar-satndar baru yang berkaitan dengan ISDN yang didasarkan

atas standar-standar yang telah ada, mengurangi biaya penerapan

barunya.

c. Standar-standar dapat dikembangkan dan diimplementasikan secara

terpisah untuk berbagai lapisan dan berbagai fungsi di dalam lapisan

tersebut. Ini memungkinkan dilakukannya penerapan

layanan-layanan ISDN secara bertahap dan tepat untuk basis provider atau

konsumen tertentu.

6. Konfigurasi yang beragam

Lebih dari satu konfigurasi fisik yang bisa dipergunakan untuk

mengimplementasikan ISDN. Ini memungkinkan adanya perbedaan dalam

kebijakan nasional (sumber tunggal versus persaingan), dalam hal status

teknologi, serta dalam hal kebutuhan dan peralatan dasar konsumen.

2.2.4 Tujuan ISDN

ISDN melibatkan pemerintah negara, perusahaan-perusahaan komunikasi

dan pengolah data, organisasi-organisi standar, dan lain-lain. Tujuan-tujuan

tertentunya pada umumnya, terbagi menjadi beberapa kelompok yang berbeda.

Tujuan terpenting ISDN adalah[3]:

1. Standarisasi

Intinya adalah adanya standar ISDN yang menjadi dasar untuk dilakukannya

2. Transparansi

Layanan terpenting yang tersedia adalah layanan transmisi transparan. Ini

memungkinkan bagi pemakai mengembangkan aplikasi dan protokol

dengan keyakinan bahwa mereka tidak akan terpengaruh oleh ISDN yang

mendasari.

3. Pemisahan fungsi-fungsi kompetitif

Sangatlah mungkin memisahkan fungi-fungsi yang tersedia yang

ditampilkan secara kompetitif terhadap fungsi-fungsi yang secara

fundamental menjadi bagian dari ISDN. Di banyak negara, satu entitas

tunggal yang dimiliki pemerintah mampu menyediakan seluruh layanan.

Beberapa negara berharap agar layanan-layanan tertentu ditawarkan secara

kompetitif.

4. Layanan leased dan switched

ISDN menyediakan layanan ujung ke ujung dedicated sekaligus layanan

switched. Ini memungkinkan bagi pemakai mengoptimalkan implementasi

teknik-teknik switching dan routing.

5. Tarif yang berhubungan dengan biaya

Harga layanan ISDN harus didasarkan pada biaya dan tidak didasarkan pada

jenis data yang dibawa. Satu jenis layanan tidak bisa mensubsidi yang lain.

6. Migrasi yang lancar

Konversi ISDN dilakukan secara bertahap, dan jaringan harus berdekatan

dengan perangkat dan layanan yang telah ada. Jadi, interface ISDN bisa

7. Dukungan multiplexed

Sebagai tambahan bagi tersedianya dukungan berkapasitas rendah untuk

pemakai individu, dukungan multiplexed harus tersedia untuk

mengakomodasi PBX yang dimiliki pemakai dan perangkat jaringan lokal.

2.2.5 Keuntungan ISDN

Keuntungan ISDN meliputi[2]:

1. Bagi Pelanggan yaitu :

- Penghematan biaya

- Fleksibilitas

2. Bagi Network Provider yaitu :

- Universalitas perangkat

- Jangkauan pemasaran layanan yang makin besar

3. Bagi Manufacturer

Manufacturer dapat lebih fokus terhadap pengembangan perangkat

karena telah ada standar yang jelas.

4. Enhanced Service Provider

Akses user yang lebih mudah dan standar mengakibatkan pengaturan

yang sederhana untuk layanan khusus seperti transaksi keuangan.

2.2.6 Standar Rekomendasi ISDN

Untuk mencapai tujuan yang diinginkan pada ISDN, mutlak diperlukan

standar yang mengatur seluruh aspek teknik dan non teknik ISDN. Tujuan dari

a. Mendukung universalitas yang diberikan dan probabilitas perangkat yang

digunakan.

b. Menurunkan biaya peralatan.

c. Standarisasi memungkinkan untuk produksi secara massal sehingga akan

menurunkan biaya operasi.

d. Meningkatkan pasar global (berlaku diseluruh dunia).

e. Menjamin kemungkinan pertukaran informasi secara menyeluruh diseluruh

dunia.

Badan yang bertanggung jawab atas standarisasi ISDN adalah ITU-TS

(ITU-Internatioanal Telekomunication Union - Telecomunication standardization

sector). Standarisasi ISDN pada awalnya ditangani oleh study group D (disebut

sebagai studi group spesial)[1]:

Rekomendasi I-series dibagi menjadi tujuh kelompok utama yang diberi

label I.100 sampai I.700 yaitu[3]:

1. I.100 series - Konsep Umum

2. I.1200 series – Kemampuan Layanan

3. I.300 series – Aspek-aspek Jaringan

4. I.1400 series – Interface antara Pemakai dengan Jaringan.

5. I.1500 series – Interface Internetwork

6. I.1600 series – Prinsip-Prinsip Pemeliharaan

2.3 Struktur Kanal ISDN

Dalam komunikasi data, secara logika kanal dikenal sebagai suatu saluran

tempat sinyal mengalir yang dapat membawa sinyal digital atau analog yang berisi

data informasi (suara/data) dari user atau pesan pensinyalan (signaling message).

Pada network telepon konvensional, hubungan antara user dan sentral lokal baik

untuk pensinyalan maupun data informasi dilewatkan pada sebuah kanal analog

tunggal (konsep CAS). ISDN terdiri dari beberapa kanal logika untuk keperluan

saluran pensinyalan dan saluran data informasi. Berdasarkan fungsi dan

kecepatannya terdapat 3 tipe dasar kanal yaitu[1]:

1. Kanal B

Fungsi utama kanal B adalah untuk membawa sinyal informasi dari user ke

jaringan dalam bentuk suara, data atau video. Kecepatan kanal B adalah 64

kbps yaitu kecepatan yang dibutuhkan untuk aplikasi data digital. Kanal B

juga dapat digunakan untuk menyalurkan voice (suara) hi-fi band lebar (7

kHz atau 15 kHz) yang diproses menjadi 64 kbps. Bisa juga dengan

menggunakan multiplex untuk dua sinyal kecepatan 32 kbps menjadi satu

sinyal 64 kbps.

Ada empat jenis koneksi yang bisa disusun pada kanal B yaitu[3]:

a. Circuit switched

b. Packet swiched

c. Frame mode

2. Kanal D

Fungsi utama kanal D adalah untuk membawa pesan pensinyalan dari suatu

terminal ISDN ke jaringan melalui konektor fisik (physical connector) dan

sistem pesan pensinyalan (signaling message) standar. Kanal D mempunyai

kapasitas yang sangat tinggi dan selalu tetap tersedia. Selain kanal D bisa

dipergunakan sebagai packet-switched atau hubungan jarak jauh

berkecepatan rendah (100 bps) pada saat tidak ada informasi pensinyalan

yang menunggu.

3. Kanal H

Kanal H tersedia bagi informasi pemakai pada rate bit yang lebih tinggi

yaitu pada kecepatan diatas 64 kbps. Pemakai dapat menggunakan kanal

tertentu seperti trunk berkecapatan tinggi atau membagi-bagi kanal sesuai

dengan skema TDM yang dimiliki. Contoh aplikasi meliputi faximili cepat,

video, data berkecepatan tinggi, audio bermutu tinggi, serta aliran-aliran

informasi multiple pada kecepatan data yang lebih rendah.

Untuk lebih mempermudah memahami fungsi-fungsi dari kanal ISDN,

[image:31.595.118.508.111.480.2]

Tabel 2.1 Fungsi kanal-kanal ISDN[1]

Tipe Kanal Bit rate Deskripsi

B 64 kbps Sinyal informasi, untuk bit rate 8, 16, 32

dan 64 kbps

Mode peenyambungan

-switched (packet switch & circuit switch)

-non switched

D 16 kbps Aplikasi BRA

-signaling

-low bit rate data

Aplikasi PRA

-signaling

H 384 kbps (H0)

1536 kbps (H11)

1920 kbps (H12)

Sinyal informasi

Mode penyambungan

-switched (packet swich & circui switch)

-non switched

2.4 Tipe Akses ISDN

Untuk mengakses ISDN, ITU-T telah menetapkan 2 jenis tipe akses yaitu

Basic Rate Acces (BRA) untuk jalur akses individu dan Primary Rate Acces (PRA)

untuk jalur akses PABX[3].

2.4.1 Basic Access

Terdiri dari dua kanal B-64 kbps full duplex dan sebuah kanal D-16 kbps

frame untuk akses ini ditunjukkan pada gambar 2.1. Masing-masing 48 bit

mencakup 16 bit dari kanal B dan 4 bit dari kanal D.

Gambar 2.1 Struktur Frame Basic Acces[3]

Layanan dasar (Basic Acces) dimaksudkan untuk memenuhi kebutuhan

sebagian pemakai individu, termasuk pemakai perumahan dan kantor-kantor dalam

jumlah kecil. Hal ini memungkinkan pemakaian suara dan beberapa aplikasi data

seperti akses packet-switched, jalur menuju layanan alarm sentral, faksimili,

videotext, dan seterusnya secara simultan. Layanan-layanan ini bisa diakses melalui

sebuah terminal multiguna tunggal atau beberapa terminal terpisah. Pada salah satu

nya disediakan sebuah interface fisik tunggal[3].

2.4.2 Primary Access

Primary Access dimaksudkan untuk pemakai dengan persyaratan kapasitas

yang lebih besar, misalnya seperti perkantoran dengan PABX digital atau jaringan

lokal. Struktur kanal Primary Access adalah[1] :

30 B + D (untuk PCM-30)

23 B + D (untuk PCM 24)

Struktur frame untuk akses primer (Primary Access) ditunjukkan pada Gambar

2.2[3].

Gambar 2.2 Struktur Frame Primary Access[3]

Ada beberapa tipe akses pada Primary interface (PRA) yaitu[1]:

a. Multi Access

Akses dengan mulple kanal B dan satu kanal D (nB +D).

b. High Speed Access

Misalnya akses dengan HO, untuk pengiriman high speed data.

c. Combine Access

Akses dengan multiple kanal H.

Untuk mempermudah pemahaman mengenai interface pada Basic Access dan

[image:33.595.142.432.144.233.2]

Primary Access disajikan pada Tabel 2.2[1]:

Tabel 2.2 Standar User Network Interface[1]

Tipe Inteface Bit Rate Struktur Interface Struktur Kanal

Basic Interface 192 kbps Basic Access 2B + D

Primary Inteface 1544 kbps

2048 kbps

Multiple Access

High Speed Access

Combine Access

23 B + D

30 B + D

4 H

3 HO + D

5 HO + D

2.5 Arsitektur Jaringan ISDN

Jaringan telekomunikasi pada dasarnya merupakan interkoneksi antar

komponen-komponen telekomunikasi dasar berupa interkoneksi link node sebagai

sarana transportasi service yang diberikan kepada user. Setiap jaringan

telekomunikasi mempunyahi konfigurasi yang berbeda sesuai dengan kemampuan

dan aplikasinya[1].

Arsitrektur jaringan ISDN terdiri dari jaringan akses yang menyediakan

fasilitas akses ke service ISDN dan jaringan antara sentral untuk integrasi dengan

jaringan publik eksisting. Jaringan end-to-end digital ISDN dapat digunakan untuk

mengirimkan dan menerima sinyal digital tanpa modem dengan kecepatan 144 kbps

(2B + D). Kelebihan ISDN tidak hanya karena kecepatan akses yang jauh lebih

tinggi dibandingkan dengan kemampuan modem terbaik saat ini tetapi juga dapat

menggunakan kabel eksisting (jaringan kabel eksisting). Interkoneksi ISDN dengan

jaringan jaringan publik eksisting memerlukan standarisasi dan strategi untuk

menghindari terjadinya masalah interface dan sebagai langkah awal migrasi

eksisting ke ISDN. Standarisasi ISDN dapat mengacu pada rekomendasi ITU-T

rekomendasi regional setempat. Arsitektur jaringan ISDN ditunjukkan pada

[image:35.595.137.469.99.360.2]

Gambar 2.3 Arsitektur Jaringan ISDN[1]

Arsitektur jaringan ISDN sebagaimana halnya jaringan eksisting (PSTN)

menggunakan sistem hirarki. Hal yang berbeda dengan arsitektur jaringan eksisting

adalah adanya pemisahan antara link informasi dengan link signalling. Jaringan

signalling pada ISDN memegang peranan yang sangat penting dan tidak hanya

digunakan untuk aplikasi ISDN tetapi untuk aplikasi lain seperti Mobile network,

dan aplikasi PSTN.

2.6 Konfigurasi User Network ISDN

Untuk menentukan persyaratan-persyaratan untuk akses pemakai ISDN

mempunyai langkah yaitu mengelompokkan fungsi-fungsi yang berada di tempat

a. Pengelompokan fungsional, yaitu aturan-aturan terbatas tertentu dari

perangkat fisik atau kombinasi-kombinasi perangkat.

b. Pengelompokan titik, yaitu titik konseptual yang dipergunakan untuk

memisahkan kelompok-kelompok fungsi.

User network interface merupakan beberapa atribut yang meliputi

karakteristik fisik, elektrik, protokol, service, capability, performance serta

maintenance network ISDN. Untuk mempermudah pemahaman pada setiap atribut

tersebut, digunakanlah istilah Reference Configuration dan Functional Group.

Konfigurarasi Referensi merupakan konsep pembagian fungsi secara keseluruhan

kedalam beberapa fungsional group. Group Fungsional merupakan beberapa set

fungsi yang mungkin diperlukan untuk akses ke ISDN. Kedua istilah tersebut di

[image:36.595.129.470.427.639.2]

jelaskan pada Gambar 2.4.

Keterangan dari blok-blok tesebut adalah :

a. TE1 adalah terminal dengan kemampuan protokol yang relevan dengan

interface pada titik referensi S dan T dan dapat dihubungkan langsung ke

sistem NT.

Contoh : - Telepon ISDN

- Video Phone

b. TE2 adalah terminal yang tidak dilengkapi dengan protokol ISDN dan

hanya dapat dihubungkan ke NT dengan bantuan Terminal Adapter (TA).

Contoh : - Telepon Konvensional

- Terminal X-25

c. TA dapat menyediakan fungsi-fungsi konversi dari karakteristik TE2 ke

karakteristk interface pada titik referensi S, memungkinkan mengakses

ISDN dengan mengadaptasikannya ke protokol interface pada titik referensi

S.

Contoh : - X.25 TA

- TA pesawat telepon analog

d. NT1 dapat menyediakan fungsi-fungsi yang ekivalen dengan layer 1 pada

model OSI, memastikan bahwa TE secara fisik dan elektrik sesuai dengan

jaringan skses sentralisasi pemeliharaan.

e. NT2 dapat menyediakan fungsi-fungsi yang ekivalen dengan layer 2 dan

layer di atas nya (layer 2 ke atas).

Contoh : - PABX

f. Titik referensi T (Terminal ) berhubungan dengan penghentian jaringan

ISDN minimal ditempat pemakai serta memisahkan perangkat provider

jaringan dengan perangkat pemakai.

g. Titik referensi S (Sistem) berhubungan dengan interface terminal ISDN

individu serta memisahkan perangkat terminal pemakai dari fungsi-fungsi

komunikasi yang terkait dengan jaringan.

h. Titik referensi R (Rate) dapat menampilkan interface non-ISDN di antara

perangkat pemakai yang bukan merupakan perangkat adapter dan

kompatibel ISDN.

2.7 Arsitektur Protokol ISDN

Arsitektur Protokol ditunjukkan pada Gambar 2.5 dalam konteks model

OSI. Sama seperti jaringan, ISDN pada intinya tidak berkaitan dengan lapisan 4

sampai 7 pada pemakai. Ini merupakan lapisan-lapisan ujng ke ujung yang

diterapkan pemakai untuk memindakan informasi. Akses jaringan hanya berkaitan

[image:39.595.147.433.88.376.2]

Gambar 2.5 Arsitektur Protokol pada ISDN[3]

Fungsi-fungsi dari lapisan 1 sampai dengan 3 tersebut adalah :

a. Layer 1, mempunyai fungsi yaitu :

- Encoding dan decoding sinyal

- Transmisi kanal B,D, dan H

- Multiplexing untuk membentuk laju primer

- Aktivasi dan deaktivasi sirkit fisik

b. Layer 2, mempunyai fungsi yaitu :

- Membangun dan membubarkan datalink

- Error, Flow dan Congestion Control

c. Layer 3, mempunyai fungsi yaitu :

- Pengalamatan dan routing

- Membangun dan membubarkan koneksi level jaringan

- User-to-user signalling

- Multiplexing level jaringan

- Multiplexing internetworking

2.8 Koneksi ISDN

ISDN menampilkan empat jenis layanan untuk komunikasi ujung ke ujung

yaitu[3]:

a. Panggilan circuit-switched

Konfigurasi jaringan dan protokol melibatkan kanal B dan kanal D. Kanal B

dipergunakan untuk perpindahan data pemakai yang transparan. Pemakai

yang sedang berkomunikasi bisa menggunakan protokol-protokol yang

mereka inginkan untuk berkomunikasi dari ujung ke ujung. Sedangkan

kanal D dipergunakan untuk memindahakan informasi kontrol antara

pemakai dan jaringan untuk pemantapan panggilan dan penghentian serta

akses ke fasilitas-fasilitas jaringan.

b. Koneksi Semipermanen

Koneksi semipermanen di antara titk-titik yang disepakati tersedia untuk

periode waktu yang tak terbatas setelah langganan, untuk periode waktu

yang ditentukan atau untuk periode waktu yang disepakati dalam sehari,

oleh interface jaringan. Protokol kontrol panggilan tidak diperlukan karena

koneksinya sudah ada.

c. Panggilan packet-switched sepanjang kanal B

Ada dua kemungkinan implementasi layanan ini yaitu :

1. Packet-switched dilengkapi dengan satu jaringan terpisah

atau disebut juga dengan Packet Switched Public Data

Network (PSPDN)

2. Packet-switched yang diintegrasikan kedalam ISDN

Bila layanan packet-switching disediakan oleh PSPDN terpisah, akses

menuju layanan tersebut adalah melalui kanal B karenanya baik pemakai

maupun PSPDN harus terkoneksi sebagai pelanggan ke ISDN.

d. Panggilan packet-switched sepanjang kanal D

Untuk akses kanal D, ISDN menyediakan koneksi semipermanen ke simpul

packet-switching di dalam ISDN. Pemakai menggunakan protokol level 3

X.25. Karena kanal D juga dipergunakan untuk pensinyalan kontrol,

diperlukan beberapa cara untuk membedakan antara lalu lintas packet X.25

BAB III

MULTIPLEXING

3.1 Umum

Multiplexing adalah suatu teknik mengirimkan lebih dari satu informasi

melalui satu saluran. Tujuan utamanya adalah menghemat jumlah saluran fisik,

misalnya kabel, pemancar dan penerima (transceiver) atau kabel optik. Agar

penggunaan saluran telekomunikasi lebih efisien maka dipergunakan beberapa

bentuk multiplexing. Multiplexing memungkinkan beberapa sumber transmisi

membagi kapasitas transmisinya menjadi lebih besar. Dua bentuk yang paling

umum dari multiplexing yaitu[4]:

1. Frequency Division Multiplexing (FDM)

2. Time Division Multiplexng (TDM)

Frequency Division Multiplexing bisa dipergunakan bersama-sama dengan

sinyal analog. Sejumlah sinyal secara simultan dibawa menuju media yang sama

dengan mengalokasikan band frekuensi yang berbeda ke masing-masing sinyal.

Diperlukan peralatan modulasi untuk memindahkan setiap sinyal ke band frekuensi

yang diperlukan, sedangkan peralatan multiplexing diperlukan untuk

mengkombinasikan sinyal-sinyal yang dimodulasi[4].

Synchronous time division multiplexing bisa digunakan bersama-sama

dengan sinyal digital atau sinyal analog yang membawa data digital pada bentuk

multiplexing yang membawa data digital. Pada bentuk multiplexing yang seperti ini,

terdiri dari satu atau lebih jatah waktu. Efeknya akan tampak pada bit interleave

dari data pada berbagai sumber[7].

Aplikasi multiplexing yang umum adalah dalam komunikasi long-haul.

Media utama pada jaringan long-haul berupa jalur gelombang mikro, koaksial atau

serat optik berkapasitas tinggi. Jalur-jalur ini dapat memuat transmisi data dalam

jumlah besar secara simultan dengan menggunakan multiplexing. Multiplexing

memiliki keuntungan sebagai berikut[6]:

a. Host hanya butuh satu port I/O untuk n terminal

b. Hanya satu line transmisi yang dibutuhkan

c. Menghemat biaya penggunaan saluran komunikasi

d. Memanfaatkan sumber daya seefisien mungkin

e. Menggunakan kapasitas saluran semaximal mungkin

f. Karakteristik permintaan komunikasi pada umumnya memerlukan

penyaluran data dari beberapa terminal ke titik yang sama.

Gambar 3.1 menggambarkan fungsi multiplexing dalam bentuk yang paling

sederhana. Terdapat n input untuk multiplexer. Multiplexer dihubungkan ke

demultiplexer melalui sebuah jalur tunggal. Saluran tesebut mampu membawa n

[image:43.595.135.482.590.706.2]

kanal data yang terpisah[8].

Multiplexer menggabungkan data dari jalur input n dan mentransmisikan

melalui jalur berkapasitas tinggi. Demultiplexer menerima aliran data yang sudah

dijadikan multiplex kemudian memisahkan (melakukan demultiplexing) data

berdasarkan kanal, lalu mengirimkannya ke saluran output yang tepat. Penggunaan

multiplexing secara luas dalam komunikasi data dapat dijelaskan melalui hal-hal

berikut[4]:

a. Semakin tinggi kecepatan data, semakin efektif biaya untuk fasiltas

transmisi. Maksudnya untuk aplikasi dan pada jarak tertentu, biaya per Kbps

menurun bila kecepatan data dan fasilitas transmisi meningkat.

b. Sebagian besar perangkat komunikasi data individu memerlukan dukungan

kecepatan data yang yang relatif sedang. Sebagai contoh, untuk sebagian

besar aplikasi komputer pribadi dan terminal, kecepatan data di antara 9600

bps dan 64 Kbps sudah cukup memadai.

3.2 Frequency Division Multiplexeing

Frequency Division Multiplexeing (FDM) dimungkinkan bila lebar pita

media transmisi yang digunakan melebihi lebar pita yang diperlukan sinyal yang

ditransmisikan. Sejumlah sinyal dapat dibawa secara simultan bila masing-masing

sinyal dimodulasi ke frekuensi pembawa yang berbeda dan frekuensi pembawa

terpisah dimana lebar pita sinyal secara signifikan tidak bertumpang tindih[4].

Gambar 3.2 menggambarkan kasus umum FDM. Enam sumber sinyal

dimasukkan ke multiplexer yang akan memodulasi setiap sinyal frekuensi yang

(kanal). Untuk mencegah timbulnya interferensi, kanal dipisahkan oleh band

pelindung (guard band) yang merupakan bagian dari spectrum yang tidak

digunakan[3].

Gambar 3.2 Frequency Division Multiplexing[7]

Sinyal campuran yang diransmisikan di sepanjang media merupakan sinyal

analog. Dalam hal input digital, sinyal harus disalurkan melalui modem untuk

diubah menjadi analog[3].

3.2.1 Proses Multiplexing padaFDM

Pada Gambar 3.3 diilustrasikan proses FDM (FrequencyvDivision

Multiplexing). Sejumalah sinyal analog dan digital [mi(t), i=1,n] di-multiplex ke

media transmisi yang sama. Masing-masing sinyal mi(t) dimodulasikan ke frekuensi

pembawa fi, karena menggunakan frekuensi pembawa multiple masing-masing

disebut subpembawa. Sinyal yang dimodulasi kemudian ditambahkan agar

menghasilkan sinyal baseband campuran mb(t) seperti ditunjukkan pada Gambar

3.3 (b). fi harus dipilih sehingga lebar pita dari berbagai sinyal tidak tumpang tindih

(a) Transmiter

(b) Spektrum sinyal pemodulasi baseband campuran

[image:46.595.144.467.109.380.2]

(c) Receiver

Gambar 3.3 Gambaran umum proses FDM[10]

3.2.2 Proses Demultiplexing pada FDM

Demultiplexing menggunakan filter sinyal multiplexing untuk

mengembalikan sinyal ke bentuk semula. Setiap sinyal dimodulasi ke frekuensi

proses demultiplexing. Contoh yang paling dikenal dari aplikasi FDM adalah siaran

radio dan Televisi kabel[4].

Gambar 3.4 Proses Demultiplexing pada FDM[3]

3.2.3 Sistem Pembawa Analog

Sistem pembawa jarak jauh yang ada di Amerika Serikat dan seluruh dunia

dirancang sedemikian rupa agar dapat mentransmisikan sinyal-sinyal band suara di

sepanjang jalur transmisi berkapasitas tinggi. Di Amerika Serikat, FDM AT & T

merancang hierarki skema FDM yang memuat sistem transmisi dari berbagai

kapasitas. Mirip dengan itu, namun tidak sama adalah sistem yang diadopsi secara

internasional di bawah ITU-T[3].

Pada level pertama hierarki AT & T, 12 kanal suara yang dikombinasikan

agar menghasilkan group sinyal dengan lebar pita sebesar 12 x 4 kHz, yang

terentang pada 60-108 kHz. Sinyal dihasilkan dengan cara yang sama seperti

sebelumnya dengan menggunakan frekuensi subpembawa 64-108 kHz dengan

Blok pembangun dasar berikutnya adalah supergroup dengan 60 kanal yang

dibentuk oleh 5 group sinyal FDM. Pada setiap tahap masing-masing group

diperlakukan sebagai sinyal tunggal dengan lebar pita 48 kHz dan dimodulasi oleh

subpembawa. Subpembawa memiliki frekuensi dari 420-612 kHz dengan kenaikan

sebesar 48 kHz. Sinyal yang dihasilkan menempati 312-552 kHz. Level hierarki

berikutnya adalah mastergroup, yang menggabungkan 10 input supergroup. Lebar

pita sebesar 240 kHz yang terentang pada 312 sampai 552 kHz. Untuk multiplexing

[image:48.595.105.505.335.606.2]

pada level yang lebih tinggi dapat dilihat pada Tabel 3.1[4].

Tabel 3.1 Standar Frekuensi Pembawa FDM Amerika dan Internasional[4]

Nomor

Kanal Suara

Lebar Pita Spektrum AT & T ITU-T

12 48 kHz 60-108 kHz Group Group

60 240 kHz 312-552 kHz Supergroup Supergroup

300 1.323 MHz 812-2044 kHz Mastergroup

600 2.52 MHz 564-3084 kHz Mastergroup Mastergroup

900 3.872 Mhz 8.516-12.388 kHz Supermaster

group

N x 600 Mastergroup

multiplex

3600 16.984 MHz 8.516-12.388 kHz Jumbogroup

10800 57.442 MHz 8.516-12.388 kHz Jumbogroup

Ilustrasi dari hierarki analog dapat dilihat pada Gambar 3.5[4].

Gambar 3.5 Hierarki Analog[4]

3.3 Synchronous Time Division Multiplxing

Synchronous Time Division Multiplexing memungkinkan bila kecepatan

data dari suatu media bisa sama atau melebihi kecepatan data dari sinyal-sinyal

digital yang ditransmisikan. Sinyal-sinyal digital multiple (sinyal analog yang

memuat data digital) lambat laun bisa dibawa melalui jalur transmisi tunggal dan

melakukan interleaving pada bagian-bagian dari setiap sinyal. Interleaving bisa

dilakukan pada level bit atau pada blok-blok byte atau dalam jumlah yang besar.

Pengiriman data dilakukan dengan mencampur data berdasarkan waktu sinyal data

tersebut dikirimkan. Digunakan untuk transmisi sinyal digital, bit data dari terminal

secara bergantian diselipkan diantara bit data dari terminal lain. Pemancar dan

penerima harus sinkron agar masing-masing penerima menerima data yang

ditujukan kepadanya. TDM hanya digunakan untuk komunikasi titik ke titik. TDM

sampai dengan 30 terminal sekaligus. Gambar 3.6 menunjukkan gambaran umum

[image:50.595.241.428.159.295.2]

TDM[4].

Gambar 3.6 Time Division Multiplexing[7]

3.3.1 Proses Muliplexing pada Synchronous Time Division Multiplexing

Gambaran umum proses Multiplexing pada TDM sinkron disajikan dalam

Gambar 3.7. Sejumlah sinyal [mi (t), i=1, n] di-multiplex pada media transmisi yang

sama. Sinyal-sinyal tersebut membawa data digital serta sinyal digital. Data yang

datang dari setiap sumber dengan cepat disangga. Setiap penyangga biasanya

memiliki panjang satu bit atau satu karakter. Penyangga secara berturut-turut

di-scan agar membentuk deretan data digital campuran mc(t). Operasi scan ini

berlangsung sangat cepat sehingga setiap penyangga sudah dikosongkan sebelum

lebih banyak data yang datang. Kecepatan data mc (t) setidaknya harus sama dengan

jumlah rate data mi (t). Data yang ditransmisikan memiliki format seperti yang

ditunjukkan pada Gambar 3.7(b). Data disusun ke dalam frame. Masing-masing

(a) Transmitter

(b) Frame TDM

[image:51.595.137.461.82.540.2]

(c) Receiver

Gambar 3.7 Gambaran Umum Proses TDM Sinkron[10].

3.3.2 Time Slot dan Frame

Pada Synchronous Time Division Multiplexing, aliran data pada koneksi

input dibagi menjadi beberapa unit dan setiap unit memiliki time slot. Setiap unit

output. Jika input time slot TS maka output time slot T/n s. Jika n adalah jumlah

koneksi diasumsikan TDM sinkron dan ditunjukkan pada Gambar 3.8[4].

(a) Konsep Dasar TDM Sinkron

[image:52.595.165.469.154.422.2]

(b) Time Slot TDM Sinkron[4]

Gambar 3.8 Konsep dasar dan Time Slot TDM Sinkron

Pada Gambar 3.8 (b) dapat dilihat bahwa jika ada n koneksi dan frame maka

akan dibagi menjadi n time slot dan setiap slot dialokasikan untuk setiap unit data

pada satu saluran input. Jika durasi input unit adalah T, maka durasi setiap slot

adalah T/n dan durasi setiap frame adalah T[4].

3.3.3 Sistem Pembawa Digital

Sistem pembawa jarak jauh yang tersedia di Amerika Serikat dan seluruh

dunia dirancang sedemikian rupa agar dapat mentransmisikan sinyal suara di

dipergunkana di Kanada dan Jepang serta di Amerika Serikat sendiri. Hierarki yang

dipergunakan di Internasional yang ditetapkan oleh ITU-T dapat dilihat pada Tabel

3.2[3].

Tabel 3.2 Standar Frekuensi Pembawa TDM di Amerika dan Internasional[7]

Tanda Jumlah Kanal Suara

Rate Data (Mbps)

Level Jumlah Kanal Suara

Rate Data (Mbps)

DS-1 24 1.544 1 30 2.048

DS-1C 48 3.152 120 8.448

DS-2 96 6.312 3 480 34.368 DS-3 672 44.736 4 1920 139.264

DS-4 4032 274.176 5 7680 565.148

Ilustasi hierarki digital dapat dilihat pada Gambar 3.9[4].

Gambar 3.9 Hierarki Digital[4]

Dasar hierarki TDM (di Amerika Serikat dan Jepang) yang dimaksud adalah

format transmisi DS-1 seperti ditunjukkan pada Gambar 3.10 yang me-multiplex 24

kanal. Setiap frame berisi 8 bit per kanal plus bit framing untuk 24 x 8 + 1 = 193

bit. Untuk transmisi suara ditetapkan aturan yaitu masing-masing kanal memuat

satu kata dari data suara yang didigitalkan. Sinyal suara analog yang asli dijadikan

sebesar 8000 sampel per detik. Setiap slot kanal dan setiap frame harus mengulang

8000 kali per detik dengan panjang frame 193 bit sehingga diperoleh kecepatan data

8000 x 193 = 1,544 Mbps[4].

Format DS-1 dapat menyediakan layanan data digital. Agar sesuai dengan

suara maka digunakan kecepatan data yang sama sebesar 1,544 Mbps. Dalam hal

ini disediakan 23 kanal data posisi kanal ke 24 digunakan untuk byte khusus untuk

framing. Selain itu format DS-1 juga bisa dipergunakan untuk membawa campuran

kanal data dan suara. Dalam hal ini dipergunakan 24 kanal tanpa ada byte

sinkronisasi. Kecepata diatas DS-1 dapat dicapai dengan cara multiplexing pada

level yang lebih tinggi melalui bit interleaving dari input 1. Misalkan sitem

DS-1 mengkombinasikan empat input DS-DS-1 menjadi sebuah aliran sebesar 6,3DS-12 Mbps.

Data dari keempat sumber di-interleaving-kan 12 bit sekaligus sehingga diperoleh

1,544 Mbps x 4 = 6,176 Mbps[4]

3.4 Statistical Time Division Multiplexing

Salah satu alternatif untuk menyinkronkan TDM adalah dengan TDM

Statistikal. Multiplexer statistikal memanfaatkan sifat transmisi data yang umum

dengan mengalokasikan jatah waktu secara dinamis sesuai permintaan. Karena

TDM statistikal memiliki kelebihan yaitu perangkat yang terpasang tidak semuanya

melakukan transmisi sepanjang waktu, maka kecepatan data pada saluran multiplex

menjadi lebih kecil dibanding jumlah kecepatan data dan perangkat yang terpasang.

Dengan demikian multiplexer Statistikal dapat menggunakan kecepatan data yang

sinkron. Perbandingan antar TDM Sinkron dengan TDM Statistikal dapat dilihat

pada Gambar 3.10[4].

Gambar 3.10 Perbandingan TDM Sinkron dan TDM Asinkron[10]

Pada Gambar 3.10 diperlihatkan empat sumber data dan data yang

dihasilkan dalam empat kali jatah waktu (t0, t1, t2, t3). Dalam multiplex sinkron,

multiplexer memiliki kecepatan output efektif sebesar empat kali lipat dari

kecepatan data pada perangkat input. Pada setiap peluang waktu, data dikumpulkan

dari keempat sumber dan dikirim keluar[4].

Sebaliknya, multiplex statistik tidak akan mengirim peluang waktu yang

kosong bila ada data yang dikirim. Jadi selama waktu pertama itu peluang hanya

diberikan untuk A dan B saja yang dikirim. Posisi signifikan dan peluang menjadi

hilang dalam skema ini. Tidak diketahui sebelumnya data mana dan sumber yang

berada pada peluang tertentu. Karena data yang tiba dan didistribusi melalui saluran

I/O tidak bisa diperkirakan, maka informasi alamat diperlukan untuk memastikan

agar pengirimannya tepat. Jadi ada lebih banyak overhead per jatah waktu pada

Struktur frame yang digunakan multiplexer statistikal menimbulkan dampak

pada kinerjanya. Jelasnya, diharapkan bisa meminimalkan biaya bit untuk

meningkatkan proses transmisi. Umumnya sistem TDM statistikal menggunakan

protokol sinkron semacam HDLC. Gambar 3.11 menunjukkan format frame TDM

statistikal[4].

Gambar 3.11 Format Frame pada TDM Statistikal[7]

3.4.1 Kinerja Satistical Time Division Multiplexeing

Kecepatan data dan output multiplexer statistikal kurang dari jumlah

kecepatan data input. Ini terjadi karena sudah diantisipasi bahwa jumlah rata-rata

input kurang dari kapasitas saluran yang di-multiplex. Kesulitan dengan pendeatan

ini adalah sementara rata-rata jumlah input kurang dari kapasitas saluran yang

di-multiplex, sehingga akan muncul periode puncak saat input melebihi kapasitas.

Pemecahan untuk masalah ini adalah dengan memasukkan penyangga ke dalam

multiplex untuk menahan kelebihan input sementara. Terdapat pertukaran di antara

ukuran penyangga yang dipergunakan serta kecepatan data saluran[4].

3.5 Antarmuka Jaringan Pengguna ISDN

Pengguna me-multiplexing-kan lalu lintas sejumlah perangkat ke interface

3.5.1 Antarmuka Dasar ISDN (Integrated Service Digital Network)

Pada antarmuka antara peralatan penghentian jaringan dan pelanggan, data

digital diubah dengan menggunakan transmisi full duplex. Saluran fisik

dipergunakan untuk transmisi ke semua arah. Saluran menandai spesifikasi

antarmuka yang menyatakan penggunaan skema pengkodean pseudoternary. Biner

satu ditunjukkan melalui kondisi tidak adanya voltase, sedangkan biner nol

ditunjukkan melalui pulsa negative atau positif sebesar 750 mV ± 10 %. Kecepatan

datanya sebesar 192 Kbps[3].

Struktur akses dasar terdiri dari dua kanal B 64 Kbps dan satu kanal D 16

Kbps. Kanal-kanal ini menghasilkan muatan sebanyak 144 Kbps, di-multiplex di

sepanjang antar muka jaringan pengguna 192 Kbps. Sedangkan yang tersisa

dipergunakan untuk tujuan-tujuan yang berkenaan dengan framing dan sinkronisasi.

Kanal B adalah kanal dasar pengguna. Kanal tersebut bisa dipergunakan untuk

membawa data digital (misalkan koneksi komputer pribadi), PCM suara digital

yang dikodekan (misalkan koneksi telepon) atau apapun lalu lintas yang sesuai

dengan kanal 64 Kbps. Pada waktu tertentu, koneksi logik bisa disusun terpisah

untuk setiap kanal B ke tujuan ISDN. Selain itu dipergunakan pula untuk membawa

informasi kontrol, yang diperlukan untuk menyusun dan menghentikan koneksi

kanal B. Sedangkan transmisi kanal D memuat rangkaian frame LAPD[7].

Sama halnya dengan skema TDM sinkron, transmisi akses dasar disusun

menjadi frame-frame dengan panjang tertentu dan berulang-ulang. Dalam hal ini

setiap frame memiliki panjang 48 bit, pada 192 Kbps, frame-frame tersebut harus

diulang pada kecepatan satu frame setiap 250 ms. Struktur frame dibagi menjadi

pelanggan menuju jaringan (NT), sedangkan frame bagian bawah ditransmisikan

melalui NT menuju TE[4].

Setiap frame 48 bit mencakup 16 bit dari masing-masing kanal B dan 4 bit

dari kanal D. Bit-bit yang tersisa mengandung penafsiran sebagai berikut : pertama

dilihat struktur frame dari arah TE menuju NT. Masing-masing frame memulainya

dengan sebuah bit framing yang selalu ditransmisikan sebagai pulsa positif.

Kemudian diikuti bit penyeimbang dc (L) yang disusun untuk pulsa negative agar

voltasenya seimbang. Pola F-L kemudian menyinkronkan pesawat penerima pada

permulaan frame. Spesifikasinya menyatakan bahwa setelah dua posisi bit pertama

ini maka berikutnya adalah kemunculan pertama itu nol yang akan ditandai sebagai

pulsa negatif. Setelah itu barulah aturan pseudoternary yang diamati. Delapan bit

berikutnya (B1), berasal dari kanal B pertama. Kemudian diikuti bit penyeimbangan

dc (L). Berikutnya muncul sebuah bit dari kanal D, diikuti bit penyeimbangnya.

Setelah itu diikuti bit framing pembantunya (FA) yang disusun untuk nol kecuali

bila digunakan untuk struktur multiframe. Disini mengikuti bit penyeimbang

lainnya (L), delapan bit (B2) dari kanal B kedua, serta bit penyeimbang lainnya (L).

Ini kemudian diikuti dengan bit-bit dari kanal D, kanal B pertama, kanal D lagi,

kanal B kedua, serta kanal D sebelumnya lagi dimana setiap kelompok bit kanal

[image:59.595.142.501.86.335.2]

Gambar 3.12 Struktur Frame untuk ISDN Basic Rate Access[3]

Struktur frame dalam NT kearah NT sama dengan struktur frame untuk transmisi

dari arah TE ke NT.

3.5.2 Antarmuka ISDN Primer

Antarmuka primer, seperti halanya dengan antarmuka dasar yaitu

me-multiplexing-kan kanal multiple melintasi sebuah media transmisi tunggal. Dalam

antarmuka primer hanya sebuah konfigurasi ujung ke ujung saja yang

dimungkinkan. Biasanya antarmuka mendukung PABX digital atau perangkat

konsentrasi lainnya yang mengontrol TE multiple dan menyediakan fasilitas TDM

statistikal untuk mengakses ISDN. Kecepatan untuk antarmuka primer adalah 1,544

Antarmuka ISDN pada 1,544 Mbps didasarkan atas struktur transmisi DS-1

Amerika Utara yang dipergunakan pada layanan transmisi T1. Gambar 3.13

menunjukkan ilustrasi format frame untuk rate data ini[3].

Gambar 3.13 Format Frame Akses ISDN Primer dengan Rate 1,544 Mbps[10]

Deretan bit disusun menjadi frame 193 bit ulangan. Masing-masing frame

terdiri dari 24 jatah waktu 8 bit dan sebuah bit framing. Jatah waktu yang sama

diulang melalui frame multiple yang merupakan sebuah saluran (kanal). Pada

kecepatan data 1,544 Mbps, frame berulang dengan tingkat kecepatan satu untuk

setiap 125 second atau sebesar 8000 frame per detik. Dengan demikian setiap

saluran mendukung 64 Kbps. Biasanya struktur transmisi digunakan untuk

mendukung saluran-saluran 23 B dan satu saluran D 64 Kbps. Pengkodean line

untuk interface I,544 Mbps adalah AMI (Alternate Mark Inversion) dengan

menggunakan B8ZS[3].

Antarmuka ISDN pada kecepatan 2,048 Mbps di dasarkan pada struktur

transmisi Eropa untuk tingkat kecepatan data yang sama. Gambar 3.14

[image:61.595.149.492.120.214.2]

Gambar 3.14 Format Frame Akses ISDN Primer pada Rate 2,048 Mbps[10]

Stream bit di susun ke dalam frame 256 bit berulang. Masing-masing frame

terdiri dari 32 slot waktu 8 bit. Slot waktu yang pertama digunakan untuk framing

dan sinkronisasi. 31 slot waktu yang lain mendukung kanal pemakai. Pada tingkat

kecepatan data 2,048 Mbps, frame berulang pada tingkat kecepatan satu putaran per

125 ms, atau 8000 frame per detik. Dengan demikian setiap kanal mendukung 64

Kbps. Biasanya struktur transmisi digunakan untuk mendukung 30 kanal B dan satu

kanal D. Pengkodean line untuk antarmuka 2,048 Mbps adalah AMI dan HDB3[3].

3.6 Kinerja Multiplexer Pada ISDN

Untuk menghitung kinerja multiplexer pada ISDN (Integrated Service

Digital Network) digunakan sistem antrian. Jenis sistem antrian yang digunakan

adalah M/M/1/N. Sistem antrian M/M/1/N dipilih sebab sesuai dengan prinsip dasar

ISDN yaitu menyatukan seluruh pelanggan dalam satu jaringan tunggal. Sistem

antrian M/M/1/N dibuat dengan kedatangan Poisson, memiliki satu server dengan <