Bab 9. Circuit Switching

(1)

Bab 9. Circuit Switching

(2)

Outline

• Konsep Circuit Switching

• Model Circuit Switching

• Elemen-Elemen Circuit Switching

• Routing dan Alternate Routing

• Signaling Control

• Signaling Modes

• Signaling System

Bab 9. Circuit Switching

(3)

Jaringan Switching

• Transmisi jarak jauh biasanya

dilakukan melalui jaringan titik-titik (node) switching

• Node tidak memperhatikan isi data

• Peralatan ujungnya (End Device) adalah station

– Komputer, terminal, telpon, dll.

• Kumpulan node dan koneksi merupakan suatu jaringan komunikasi

• Data dilewatkan dengan cara di- switch dari node ke node

(4)

Node / simpul

• Node hanya bisa terhubung ke satu

node, atau ke station dan node-node lain

• Hubungan node ke node biasanya di- multipleks

• Jaringan biasanya dihubungkan sebagian – Beberapa koneksi yang redundan bisa

diharapkan keandalannya

– diharapkan memiliki lebih dari satu jalur untuk mempertahankan

reabilitas jaringan

• Dua teknologi switching yang berbeda – Circuit switching

– Packet switching

(5)

Jaringan Switching Sederhana

(6)

Circuit Switching

• Jalur komunikasi “Dedicated”

(berdiri sendiri) antara dua station

• Tiga fase

– Establish / pembangunan sircuit – Transfer data

– Disconnect sirkuit

• Harus mempunyai kapasitas

switching untuk mengendalikan koneksi yang diminta

• Harus mempunyai kemampuan menyusun untuk mengerjakan

“routing”

(7)

Aplikasi Circuit Switching

• Tidak efisien

– Kapasitas Channel berdiri sendiri selama waktu koneksi

– Jika tidak ada data, kapasitas jadi sia-sia

• Set up (koneksi) memerlukan waktu

• Jika telah terhubung, transfer akan tampak nyata

• Dikembangkan untuk trafik suara (telpon)

(8)

Public Circuit Switched Network

(9)

Komponen-komponen Telecomms

• Subscriber / pesawat

– Peralatan yang dipasang ke jaringan

• Local Loop / jalur pesawat

– Subscriber loop

– Hubungan jalur antara pesawat dan jaringan

• Exchange / pertukaran

– Switching center

– End office - mendukung subscriber / pusat yang mendukung pesawat

• Trunks

– Branch (cabang) antara exchange / pertukaran

– Di-multipleks

(10)

Elemen-Elemen Circuit Switch

(11)

Konsep Circuit Switching

• Digital Switch

– Menyediakan jalur sinyal yang transparan / jelas antar peralatan

• Antarmuka jaringan

• Control Unit

– Membangun Koneksi

• Umumnya pada request / permintaan

• Mengendalikan dan membalas permintaan / Acknowledge requests

• Menentukan apakah tujuan sedang bebas

• Membangun (construct) jalur sepanjang switch / path

– Memelihara koneksi

– Disconnect / memutuskan koneksi

(12)

Blocking atau Non- blocking

• Blocking

– Jaringan tidak bisa menghubungkan diri ke station karena semua jalur dipakai

– Jaringan Blocking memperbolehkan hal ini

– Digunakan pada sistem voice

• Short duration calls (panggilan telepon durasi pendek)

• Non-blocking

– Membolehkan semua station untuk menghubungkan diri sekaligus (dalam pasangan)

– Digunakan untuk beberapa koneksi data

(13)

Space Division Switching

• Dikembangkan untuk lingkungan analog

• Memisah jalur-jalur fisik

• Crossbar switch

– Jumlah “crosspoint” meningkat sebanding dengan jumlah station yang terpasang

– Loss crosspoint / hilangnya titik persimpangan mencegah koneksi – Ketidak-efisiennya penggunaan

crosspoint

• Semua station aktif, hanya sedikit crosspoint yang digunakan

– Non-blocking

(14)

Crossbar Matrix

(15)

Multistage Switch

• Menurunkan jumlah crosspoint / titik persimpangan

• Lebih dari satu jalur melewati jaringan

– Kehandalannya ditingkatkan

• Pengendalian lebih kompleks

• Memungkinkan blocking

(16)

Tiga Stage Switch

(17)

Time Division Switching

• Partisi bit stream kecepatan rendah menjadi potongan kecil yang

menggunakan bersama-sama stream kecepatan yang lebih tinggi

• Contoh; TDM bus switching

– Berdasarkan pada synchronous time division multiplexing (TDM)

– Setiap station terhubung melalui gerbang yang terkontrol ke bus kecepatan tinggi

– Time slot membolehkan data yang sedikit berada pada bus

– Jalur-jalur gerbang lain dibuka

(enable) untuk output pada waktu yang sama

(18)

Routing

• Banyak koneksi akan perlu jalur-jalur melalui lebih dari satu switch

• Perlu mencari sebuah rute

– Efisien

– Resilience / fleksibilitas

• Public telephone switches berbentuk struktur pohon / tree

– Static routing selalu menggunakan pendekatan yang sama

• Dynamic routing membolehkan adanya perubahan didalam routing bergantung pada trafik

– menggunakan struktur peer untuk node-node

(19)

Alternate Routing

• Rute-rute yang mungkin antara End Office yang telah

didefinisikan sebelumnya

• Originating switch memilih rute yang cocok

• Rute-rute didaftar didalam preference order (urutan pilihan)

• Gabungan rute-rute yang

berbeda bisa digunakan pada waktu yang berbeda

(20)

Diagram Alternate Routing

(21)

Fungsi Control Signaling

• Komunikasi suara terdengar oleh pelanggan

• Transmisi nomor yang dihubungi

• Call tidak bisa menjadi indikasi yang disempurnakan (completed indication)

• Call ended indication

• Signal untuk menderingkan telpon

• Info Billing / tagihan

• Informasi status peralatan

• Informasi diagnostik

• Kontrol dari peralatan khusus

(22)

Urutan Sinyal Control

• dua telepon tidak digunakan

• Kantor menswitch sinyal

• Switch memberi respon melalui bunyi dial tone

• Pemanggil menekan nomor

• Jika yang dipanggil tidak sibuk, mengirim sinyal dering, sehingga telepon berdering

• Feedback kepada pemanggil

– dering, nada sibuk, panggilan tidak lengkap

• Pemanggil penerima panggilan

• Switch menghentikan sinyal dering

• Switch membangun koneksi antara dua pesawat

• Koneksi dihentikan bila kedua pelanggan meletakkan telepon

(23)

Switch to Switch Signaling

• perangkat terhubung ke switch yang berbeda

• switch utama mencari interswitch trunk

• mengirim sinyal yang tidak sibuk kepada trunk dan meminta register digit sehingga alamat yang dituju bisa dikomunikasikan

• switch mengirim sinyal tidak sibuk diikuti sinyal sibuk untuk

menunjukkan register dalam keadaan siap

• switch utama mengirim alamat

(24)

Sinyal-Sinyal Control

(25)

Lokasi Signaling

• Pelanggan ke network

– Bergantung pada peralatan subscriber dan switch /

pernagkat pelanggan

• Didalam network

– Pengaturan panggilan pelanggan dan jaringan – Lebih kompleks

(26)

In Channel Signaling

• Menggunakan channel yang sama untuk signaling dan call / panggilan

– Tidak perlu fasilitas transmisi tambahan

• Pensinyalan Inband

– Menggunakan frekuensi yang sama seperti sinyal voice

– Bisa kemana saja sejauh sinyal voice pergi

– Tidak mungkin set up suatu call pada jalur pembicaraan yang salah (faulty speech path)

(27)

In Channel Signaling

• Pensinyalan Out of band

– Sinyal voice tidak sepenuhnya menggunakan bandwidth 4kHz

– Bandwidth 4 khz yang tidak terpakai oleh sinyal suara digunakan untuk mengontrol sinyal

– Dapat dilakukan kontrol dan

pengawasan terhadap sinyal suara sudah dikirim atau yang masih berada dalam saluran

– Butuh tambahan elektronik

– Pensinyalan lebih rendah (bandidth terbatas)

(28)

Kelemahan Pensinyalan In Channel

• Transfer rate terbatas

• Delay / penundaan terjadi dari saat memasuku entering

address (dialing) dan saat koneksi dibentuk

• Diselesaikan dengan

menggunakan “common channel signaling”

(29)

Common Channel Signaling

• Sinyal-sinyal control dibawa melalui jalur- jalur independen terhadap voice channel

• Satu channel sinyal control bisa

membawa sinyal-sinyal untuk sejumlah channel-channel subscriber / pesawat

• Common control channel untuk jalur-jalur pelanggan

• Associated Mode

– Channel umum jalurnya dekat kelompok trunk interswitch

• Disassociated Mode

– Node-node tambahan (signal transfer points)

– Efektifnya dua network terpisah

(30)

Common v. In Channel Signaling

(31)

Signaling Modes

(32)

Signaling System Number 7

• SS7

• Skema Pensinyalan yang paling sering digunakan

• Digunakan pada ISDN

• Dioptimisasikan untuk 64k digital channel network

• Call control, remote control, manajemen dan pemeliharaan

• Handal maksudnya transfer info dalam urutan

• Akan beroperasi melalui analog dan dibawah 64k

• Point to point terrestrial dan satellite links

(33)

SS7

Elemen Signaling Network

• Signaling point (SP)

– Setiap point didalam network mampu menangani SS7 control message

• Signal transfer point (STP)

– Signaling point mampu merutekan control messages

• Control plane / taraf control

– Bertanggungjawab terhadap pembangunan dan pengaturan koneksi

• Information plane / taraf informasi

– Ketika koneksi dibangun, informasi ditransfer didalam information plane dari satu pengguna ke pengguna yang

(34)

Transfer Points

(35)

Struktur Signaling Network

• Kapasitas STP

– Jumlah signaling link yang dapat ditangani

– Waktu penglihan pesan pensinyalan – Throughput capacity / kapasitas laju

penyelesaian

• Kinerja Network – Jumlah SP

– Signaling delays / penundaan pensinyalan

• Ketersediaan dan keandalan – Kemampuan network untuk

menyediakan layanan dalam menghadapi kegagalan STP

(36)

Referensi

• Stallings BAB 9

• ITU-T web site

• Telephone company web sites