Kelompok 3-Transmission System and Telephone Network

5/19/2018 Kelompok 3-Transmission System and Telephone Network

1/48

TUGAS JARINGAN TELEKOMUNIKASI

TRANSMISSION SYSTEM AND TELEPHONE NETWORK

OLEH : KELOMPOK 3

1. AA Ngr Indra Agastya NIM 1104405032

2. I Putu Gd Yudha Pratama NIM 1104405034

3. Tjok Gd Agung Surya Putra NIM 1104405043

4. Made Gd Jaya Harry Khesa NIM 1104405046

JURUSAN TEKNIK ELEKTRO

FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS UDAYANA

BUKIT-JIMBARAN

2013


2/48

4.1 MULTIPLEXING

Multiplexing merupakan suatu proses pentransmisian suatu informasi secara bersama

sama dalam satu saluran. Sumber daya jaringan yang primer dalam bagian ini adalah

bandwidth, yang diukur dalam Hertz untuk analog sistem transmisi dan bit / detik untuk

sistem transmisi digital. Pada bagian terdiri dari banyak bagian teknik yang digunakan untuk

satu set jalur transmisi antar suatu masyarakat para pemakai.

Pada bagian ini kita

mempertimbangkan teknik multiplexing yang digunakan untuk berbagi satu set jalur

transmisi antara komunitas pengguna. Teknik-teknik ini terutama digunakan dalam jaringan

telepon dan layanan penyiaran.

Dalam Gambar 4.1a kita menunjukkan contoh di mana tiga pasang pengguna

berkomunikasi dengan menggunakan tiga set kabel terpisah. Namun, pendekatan ini dengan

cepat menjadi berat dan tidak efisien karena jumlah pengguna meningkat. Pendekatan yang

lebih baik adalah untuk secara dinamis berbagi satu set sumber daya, yaitu, satu set jalur

transmisi, antara komunitas pengguna. Pada Gambar 4.1b kita menunjukkan bagaimana

multiplexer memungkinkan berbagi ini berlangsung. Ketika seorang pelanggan pada salah

satu ujungnya ingin berkomunikasi dengan pelanggan di ujung yang lain, multiplexer

memberikan jalur komunikasi untuk durasi panggilan. Ketika panggilan selesai, saluran

transmisi dikembalikan ke pool yang tersedia untuk memenuhi permintaan sambungan baru.

Gambar 4.1 Multiplexing

Perhatikan bahwa sinyal antara dua multiplexer diperlukan untuk mengatur dan

mengakhiri setiap panggilan. Jalur transmisi yang menghubungkan dua multiplexer disebut

trunk. Awalnya setiap trunk terdiri dari saluran transmisi tunggal, yaitu, sinyal informasi

untuk satu koneksi dilakukan dalam saluran transmisi tunggal. Namun, kemajuan teknologi

transmisi memungkinkan untuk saluran transmisi tunggal bandwidth yang besar untuk


3/48

membawa beberapa sambungan. Dari sudut pandang membuat koneksi, seperti sebuah jalur

dapat dilihat sebagai setara dengan sejumlah trunk. Dalam sisa bagian ini, kita membahas

beberapa pendekatan untuk menggabungkan informasi dari beberapa sambungan dalam satu

jalur.

4.1.1 Frequency-Division Multiplexing (FDM)

Misalkan saluran transmisi memiliki bandwidth (diukur dalam Hertz) yang jauh lebih

besar daripada yang dibutuhkan oleh koneksi tunggal. Sebagai contoh, pada Gambar 4.2a

setiap pengguna memiliki sinyal W Hz, dan saluran yang tersedia lebih besar dari 3W Hz.

Dalam Frekuensi Division Multiplexing (FDM), bandwidth dibagi menjadi beberapa slot

frekuensi, yang masing-masing dapat menampung sinyal dari koneksi individu. Multiplexer

memberikan slot frekuensi untuk setiap koneksi dan menggunakan modulasi untuk

menempatkan sinyal koneksi dalam slot yang sesuai. Proses ini menghasilkan sinyal

gabungan keseluruhan yang membawa semua koneksi seperti yang ditunjukkan pada Gambar

4.2b. Lalu kombinasi sinyal ditransmisikan, dan demultiplexer mengembalikan sinyal yang

sesuai untuk masing-masing sambungan. Mengurangi jumlah kabel yang perlu ditangani

untuk mengurangi biaya keseluruhan sistem.

(a)Sinyal individu menempati W Hz

(b)Gabungan sinyal yang sesuai dengan saluran bandwidth

Gambar 4.2 Frekuensi Division Multiplexing

Contoh FDM adalah siaran radio dan siaran dan televisi kabel, di mana setiap stasiun

memiliki pita frekuensi yang ditetapkan. Stasiun di AM, FM, dan televisi ditugaskan pita

frekuensi, masing - masing 10 kHz, 200 kHz, dan 6 MHz. FDM juga digunakan dalam


4/48

telepon selular di mana pool slot frekuensi, biasanya 25 sampai 30 kHz masing-masing,

dibagi oleh pengguna dalam sel geografis. Setiap user diberikan slot frekuensi untuk masing-

masing arah. Perhatikan bahwa dalam FDM informasi pengguna dapat dalam bentuk analog

atau digital dan bahwa informasi dari semua pengguna mengalir bersamaan.

4.1.2 Time-Division Multiplexing (TDM)

Dalam time division multiplexing (TDM), transmisi antara multiplexer disediakan oleh

saluran transmisi digital berkecepatan tinggi tunggal. Setiap koneksi menghasilkan arus

informasi digital yang kemudian dimasukkan ke dalam garis kecepatan tinggi. Sebagai

contoh pada Gambar 4.3a setiap koneksi menghasilkan sinyal yang menghasilkan satu unit

informasi setiap T =3 detik. Unit informasi ini bisa berupa bit, byte, atau blok berukuran tetap

bit. Biasanya, saluran transmisi ini disusun dalam frame yang pada gilirannya dibagi ke

dalam slot yang sama besar. Sebagai contoh, pada Gambar 4.3b saluran transmisi dapat

mengirim satu unit informasi setiap detik T, dan sinyal gabungan memiliki struktur frame

yang terdiri dari tiga slot, satu untuk setiap pengguna. Selama setup koneksi setiap koneksi

diberikan sebuah slot yang dapat menampung informasi yang dihasilkan oleh sambungan.

(a)Setiap sinyal mentransmisikan 1 unit setiap detik 3T

(b)Gabungan sinyal mentransmisikan 1 unit setiap detik T

Gambar 4.3 Time Division Multiplexing


5/48

TDM diperkenalkan pada jaringan telepon di awal tahun 1960. T-1 sistem carrier yang

membawa 24 sambungan telepon digital ditunjukkan pada Gambar 4.4. Ingat bahwa sinyal

suara telepon digital diperoleh dengan sampling pidato bentuk gelombang 8000 kali / detik

dan dengan mewakili setiap sampel dengan delapan bit. T-1 sistem menggunakan bingkai

transmisi yang terdiri dari 24 slot dari delapan bit masing-masing. Setiap slot membawa satu

sampel PCM untuk koneksi tunggal. Awal setiap frame diindikasikan oleh bit tunggal yang

mengikuti pola perodic tertentu. Jalur transmisi yang dihasilkan memiliki kecepatan

(1 + 24 x 8) bit / frame x 8000 frame / second = 1,544 Mbps

Perhatikan bagaimana di TDM ukuran slot tingkat pengulangan menentukan bit rate dari

koneksi individu.

T-1 sistem carrier diperkenalkan pada tahun 1961 untuk membawa lalu lintas antara

kantor pusat telepon. Pertumbuhan lalu lintas jaringan telepon dan kemajuan dalam transmisi

digital menyebabkan perkembangan dari hirarki multiplexing digital standar. Munculnya ini

hirarki digital analog dengan pengenalan kecepatan tinggi berjalur banyak hambatan

interkoneksi utama kota. Hirarki transmisi digital ini menentukan aliran global telepon lalu

lintas. Gambar 4.5 menunjukkan hirarki transmisi digital yang dikembangkan di Amerika

Utara dan Eropa. Di Amerika Utara dan Jepang, sinyal digital 1 (DS1), yang sesuai dengan

output dari T-1 multiplexer, menjadi dasar blok bangunan. Sinyal DS2 diperoleh dengan

menggabungkan 4 DS1 sinyal, dan DS3 diperoleh dengan menggabungkan 28 DS1 sinyal.

Sinyal DS3, dengan kecepatan 44,736 Mbps, telah menemukan penggunaan yang luas dalam

menyediakan komunikasi berkecepatan tinggi untuk pengguna besar seperti perusahaan. Di

Eropa CCITT mengembangkan hirarki digital yang sama. CEPT-1 (juga disebut sebagai E1)

sinyal terdiri dari tiga puluh dua saluran 64-kilobit membentuk bangunan dasar block.2

Hanya 30 dari 32 saluran digunakan untuk saluran suara; salah satu saluran lainnya

digunakan untuk sinyal, dan saluran lain yang digunakan untuk frame alignment dan

penghubung utama- pemeliharaan. Tingkat kedua, ketiga, dan keempat dari hirarki diperoleh

dengan pengelompokan empat sinyal di tingkat yang lebih rendah, seperti yang ditunjukkan

pada Gambar 4.5.


6/48

Gambar 4.4 T-1 Sistem Carrier

Gambar 4.5 Basic Digital Hierarchies

Pengoperasian time-division multiplexer melibatkan masalah rumit dengan

sinkronisasi aliran input. Gambar 4.6 menunjukkan dua aliran, masing-masing dengan tingkat

nominal satu bit setiap detik T, yang digabungkan menjadi sebuah aliran yang mengirimkan

dua bit setiap detik T. Apa yang terjadi jika salah satu aliran yang sedikit lebih lambat dari 1

= T bps? Setiap detik T, multiplexer mengharapkan setiap masukan untuk memberikan

masukan satu-bit, di beberapa titik masukan lambat akan gagal untuk menghasilkan bit input.

Kami akan memanggil acara ini slip sedikit. Perhatikan bahwa akhir bit akan dipandang

sebagai awal kedatangan dalam interval T-detik berikutnya. Dengan demikian aliran lambat

akan bergantian antara terlambat, menjalani slip sedikit, dan kemudian menjadi awal.

Sekarang perhatikan apa yang terjadi jika salah satu aliran sedikit cepat. Karena bit tiba lebih


7/48

cepat dari yang mereka dapat dikirim keluar, bit akan menumpuk di multiplexer dan akhirnya

dijatuhkan.

Gambar 4.6 Waktu relatif input dan output stream dalam TDM multiplexer

Untuk menangani masalah sinkronisasi sebelumnya, multiplexer pembagian waktu

secara tradisional telah dirancang untuk beroperasi pada kecepatan yang sedikit lebih tinggi

daripada kecepatan gabungan dari input. Struktur kerangka multiplexer output signal berisi

bit yang digunakan untuk menunjukkan kepada multiplexer menerima bahwa slip telah

terjadi.

Pendekatan ini memungkinkan stream untuk demultiplexed dengan benar. Perhatikan

bahwa pengenalan bit ekstra untuk menangani slip menyiratkan bahwa struktur kerangka

output stream tidak tepat disinkronkan ke frame struktur dari semua input stream. Untuk

mengekstrak input stream individu dari sinyal digabungkan, maka perlu demultiplex sinyal

gabungan seluruh, membuat penyesuaian untuk slip, dan kemudian menghapus sinyal yang

diinginkan. Jenis multiplexer disebut `` asynchronous'' karena frame input tidak disinkronkan

frame output.

4.2 SONET

Pada tahun 1966 Charles Kao melaporkan kemungkinan dapat digunakannya fiber

optik untuk komunikasi. Pada tahun 1977 45 Mbps sistem fiber optik DS3 didemonstrasikan

di Chicago, Illinois. Pada tahun 1998, akan tersedia 40 Gbps sistem transmisi fiber optik.

Kemajuan dalam teknologi transmisi optik terjadi sangat cepat, dan jaringan telepon telah

didominasi oleh fiber optic bersistem transmisi digital. Sebagai contoh Gambar 4.7menunjukkan jaringan fiber optik untuk operator telepon jarak jauh pada tahun 1998.


8/48

Untuk memenuhi kebutuhan mendesak untuk standar menghubungkan sistem transmisi optik,

dikembangkanlah standar Synchronous Optical Network (SONET) di Amerika Utara. The

CCITT kemudian mengembangkan suatu standar yang seuai yang disebut Synchronous

Digital Hierarchy (SDH). SONET dan SDH saat ini membentuk dasar untuk jaringan

backbone berkecepatan tinggi.

Gambar 4.7 Jaringan Serat Optik untuk Operator Telepon Jarak Jauh pada Tahun 1998

4.2.1 SONET Multiplexing

Standar SONET menggunakan sinyal 51,85 Mbps sebagai blok bangunan untuk

memperpanjang hirarki transmisi digital ke kisaran multigigabit. SONET menggabungkan

kemampuan yang luas untuk fungsi operasi, administrasi, dan pemeliharaan (OAM) yang

diperlukan untuk mengoperasikan fasilitas transmisi digital. Hal ini juga memperkenalkan

format sinkron yang sangat menyederhanakan penanganan sinyal digital tingkat rendah dan

memungkinkan topologi jaringan melakukan perbaikan terhadap kesalahan.

Tabel 4.1 menunjukkan SONET dan SDH hirarki digital. Sinkron transportasi level-1

sinyal (STS-1) adalah blok bangunan dasar dari hirarki SONET. Sebuah sinyal tingkat tinggi

dalam hirarki diperoleh melalui interleaving byte dari sinyal komponen tingkat rendah.


9/48

Tabel 4.1 SONET Hirarki Digital

SONET menggunakan struktur rangka yang memiliki sama 8 kHz tingkat

pengulangan sebagai sistem TDM tradisional. SONET ini dirancang untuk menjadi sangat

fleksibel dalam jenis traffic yang dapat ditangani. Gambar 4.8 menunjukkan bagaimana

sebuah multiplexer SONET dapat menangani berbagai jenis pembebanan. Sebuah fungsi

pemetaan kecepatan lambat memungkinkan sinyal DS1, DS2, dan CEPT-1 untuk

digabungkan ke dalam sinyal STS-1. Sebagaimana ditunjukkan di atas, sinyal DS3 dapat

dipetakan menjadi sinyal STS-1, dan sinyal CEPT-4 dapat dipetakan menjadi sinyal STS-3.

Pemetaan juga telah ditetapkan untuk pemetaan aliran ATM menjadi sinyal STS-3. Sebuah

SONET multiplexer kemudian dapat menggabungkan masukkan sinyal STS ke tingkat tinggi

sinyal STS-n.

Gambar 4.8 SONET Multiplexing


10/48

Rincian dari struktur rangka SONET dan pemetaan ke dalam format sinyal STS berada pada

bagian 4.2.2.

Sistem multiplexing Asynchronous sebelum SONET diperlukan seluruh aliran

multiplexing untuk didemultiplexing untuk mengakses cabang, seperti yang ditunjukkan pada

Gambar 4.9a. Transit anak cabang kemudian harus diremultiplexing ke hop berikutnya.

Dengan demikian setiap penghapusan atau penyisipan titik anak cabang diperlukan sepasang

demultiplexer-multiplexer. SONET menghasilkan penurunan yang signifikan dalam biaya

dengan memungkinkan add drop multiplexer (ADM) untuk memasukkan dan mengekstrak

anak cabang tanpa mengganggu aliran cabang yang sedang dalam perjalanan seperti yang

ditunjukkan pada Gambar 4.9B. SONET menyelesaikan proses ini melalui penggunaan

pointer yang mengidentifikasi lokasi pembebanan dalam bingkai. Pointer akan dijelaskan

pada bagian 4.2.2.

ADM dalam kombinasi dengan peralatan SONET memungkinkan node beralih jauh

untuk dihubungkan dengan sungai. Pengaturan ini memungkinkan operator jaringan untuk

menentukan jaringan switching node dengan sembarang topologi. Sebagai contoh, Gambar

4.10 menunjukkan tiga lokasi, a, b, dan c, yang dihubungkan oleh tiga add-drop multiplexer.

Semua ADM terhubung dalam sebuah cincin searah dengan sistem transmisi optik OC-3n

yang membawa tiga sinyal STS-n. Gambar 4.10 menunjukkan bagaimana, pada node b, dua

STS-n pembebanan ditakdirkan untuk node c dan node a. Anak cabang pertama berakhir di

simpul c, dan aliran anak cabang kedua di simpul c dan berakhir pada node a. ADM di setiap

situs lain juga menghilangkan dua STS-n cabang dan menyisipkan dua STS-n anak cabang,

dan melewati satu STS-n anak cabang tidak berubah seperti yang ditunjukkan pada Gambar

4.11a. Anak cabang pertama dimasukkan untuk node berikutnya, dan anak cabang lainnya

dimasukkan untuk node yang tersisa. Misalnya, ADM di situs c menghilangkan anak cabang

yang ditunjukkan oleh masing-masing garis putus-putus yang berasal dari node bdan node a.

ADM di situs c juga menyisipkan cabang yang ditujukan dari simpul a dan b yang

ditunjukkan oleh garis padat. Jaringan pada Gambar 4.11a memiliki topologi ring secara

fisik, namun pada kenyataannya, setiap pasangan node terhubung langsung oleh anak cabang

STS-n, sehingga tiga node secara logis dikonfigurasi dalam topologi akan sepenuhnya

terhubung, seperti yang ditunjukkan pada Gambar 4.11b .


11/48

Gambar 4.9 SONET Add-Drop Multiplexing

Gambar 4.10 SONET Ring Network

Jika switch pada masing-masing dari tiga lokasi dihubungkan oleh cabang ini, maka switch

akan melihat topologi terhubung sepenuhnya.

Contoh sebelumnya menunjukkan bahwa node yang tidak memiliki koneksi fisik

langsung dapat diberikan dengan koneksi logis langsung melalui penggunaan anak cabang

yang ditambahkan pada node sumber dan jatuh pada node tujuan. Pendekatan ini

memungkinkan konfigurasi logis sembarang topologi dengan tingkat link transmisi

sembarang. Selanjutnya, konfigurasi ini dapat dilakukan dengan menggunakan kontrol

perangkat lunak. Jadi kita melihat bahwa pengenalan peralatan SONET menyediakan

operator jaringan dengan fleksibilitas yang luar biasa dalam mengelola sumber daya trans-

misi untuk memenuhi kebutuhan pengguna.

Sistem SONET dapat digunakan dalam lingkarang perbaikan diri. Cincin tersebut

menyediakan dua jalur antara dua node di ring, sehingga memberikan untuk pemulihan

kesalahan dalam kasus node tunggal atau kegagalan link. Gambar 4.12a menunjukkan cincin

serat-dua data yang disalin di kedua serat, salah satu bepergian searah jarum jam dan


12/48

berlawanan arah. Dalam operasi normal satu serat (searah jarum jam) berada dalam mode

kerja, sementara yang lain (berlawanan) adalah dalam mode melindungi. Ketika serat antara

dua node yang rusak, cincin membungkus seperti yang ditunjukkan pada Gambar 4.12b.

Gambar 4.11 Konfigurasi Jaringan Logis Menggunakan Add-Drop Multiplexer

Gambar 4.12 Survivability in a SONET ring

Lalu lintas terus mengalir untuk semua anak cabang. Sebuah prosedur yang sama

dilakukan dalam kasus kegagalan node. Dalam hal ini lalu lintas diarahkan oleh dua node

berdekatan dengan node yang terkena. Hanya lalu lintas ke node rusak yang dihentikan.Jaringan cincin SONET biasanya pulih dari jenis kesalahan dalam waktu kurang dari 50

milidetik, tergantung pada panjang cincin, yang dapat span diameter beberapa ribu kilometer.

Sebuah cincin SONET juga bisa dua arah, dalam hal lalu lintas yang bekerja perjalanan di

kedua arah. Selanjutnya, cincin SONET dapat memiliki dua atau empat serat serat per link.

Kemampuan untuk mengelola bandwidth secara fleksibel dan untuk merespon dengan

cepat terhadap kesalahan telah mengubah topologi jarak jauh dan jaringan area metropolitan

dari mesh point-to-point link ke jaringan cincin saling berhubungan. Jaringan cincin SONETdapat digunakan di daerah metropolitan seperti yang ditunjukkan pada Gambar 4.13. Lalu


13/48

lintas pengguna dikumpulkan oleh jaringan akses dan diarahkan untuk mengakses node

seperti kantor telepon. Sejumlah node tersebut saling berhubungan dalam jaringan cincin

pertama. Pengguna besar yang tidak mampu untuk kehilangan layanan dapat dihubungkan ke

node akses dengan jalur ganda seperti yang ditunjukkan. Sebuah wilayah metropolitan cincin

beroperasi pada tingkat yang lebih tinggi pada gilirannya interkoneksi pertama jaringan

cincin tier. Untuk provideprotection terhadap kesalahan, cincin dapat saling berhubungan

dengan menggunakan cocok gateway antar-cincin seperti yang ditunjukkan antara cincin

antar kantor dan cincin metro dan antara cincin metro dan cincin regional. Arus lalu lintas

antara cincin dikirim bersamaan sepanjang gerbang primer dan sekunder. Prosedur

perlindungan otomatis menentukan apakah lalu lintas masuk primer atau sekunder diarahkan

ke dalam ring. Cincin wilayah metropolitan, pada gilirannya, dapat terhubung ke cincin

pembawa interexchange atau regional seperti yang ditunjukkan pada gambar.

Beberapa variasi dari SONET ring dapat digunakan untuk memberikan daya tahan.

Manfaat dari pendekatan tergantung sampai batas tertentu pada ukuran cincin dan pola arus

lalu lintas antara node. Dalam bagian masalah kami mendapati beberapa masalah ini.

Gambar 4.13 Struktur Cincin SONET Di Jaringan Lokal, Metropolitan, dan Regional

4.2.2 SONET Frame Structure

Bagian ini membahas sistem SONET dan struktur frame. Sebuah sistem SONET

dibagi menjadi tiga lapisan: bagian, garis, dan jalan seperti yang ditunjukkan pada Gambar

4.14a. Bagian A mengacu pada rentang serat antara dua perangkat yang berdekatan, seperti

dua repeater. Lapisan penawaran seksi dengan transmisi sinyal STS-n seluruh media fisik.

Sebuah baris mengacu pada rentang antara dua multiplexer yang berdekatan dan karena itu

secara umum meliputi beberapa bagian. Garis berurusan dengan pengangkutan agregatmultiplexing aliran informasi pengguna dan overhead yang terkait. Sebuah jalan mengacu


14/48

pada rentang antara dua terminal SONET pada titik akhir dari sistem dan secara umum

mencakup satu atau lebih baris.

Secara umum multiplexer terkait dengan tingkat jalan, misalnya, STS-1, lebih rendah

dalam hirarki daripada multiplexer di tingkat garis, misalnya, STS-3 atau STS-48, seperti

yang ditunjukkan pada Gambar 4.14a. Alasannya adalah bahwa aliran informasi khas dimulai

di beberapa bit rate di tepi jaringan, yang kemudian digabungkan menjadi arus agregat

tingkat tinggi dalam jaringan, dan akhirnya dikirim kembali pada bit rate yang lebih rendah

asli di tepi luar jaringan.

Gambar 4.14b menunjukkan bahwa setiap bagian memiliki lapisan optik yang terkait.

Lapisan bagian berkaitan dengan sinyal dalam bentuk listrik mereka, dan lapisan transaksi

optik dengan transmisi pulsa optik. Hal ini dapat dilihat bahwa setiap regenerator melibatkan

mengkonversi sinyal optik untuk bentuk listrik untuk melaksanakan fungsi regenerasi dan

kemudian kembali ke bentuk optik. Perhatikan juga pada Gambar 4.14b bahwa semua

peralatan mengimplementasikan fungsi optik dan bagian. Fungsi garis ditemukan di

multiplexer dan peralatan terminal akhir. Jalan Fungsi hanya terjadi pada peralatan terminal

akhir.

Gambar 4.14 Section, Line, And Path Layers of SONET

Gambar 4.15 menunjukkan struktur dari SONET STS-1 frame yang didefinisikan

pada tingkat line. Sebuah bingkai yang terdiri dari array persegi byte diatur dalam 9 baris

dengan 90 byte diulang 8000 kali second.5 Jadi setiap byte dalam array sesuai dengan bit rate

64 kbps, dan bit rate keseluruhan dari STS-1 adalah


15/48

8 x 9 x 90 x 8000 = 51,84 Mbps

Tiga kolom pertama dari array dialokasikan ke bagian dan overhead line. Bagian

overhead diinterpretasikan dan dimodifikasi pada setiap pemutusan bagian dan digunakan

untuk memberikan framing, pemantauan kesalahan, dan fungsi manajemen bagian lain yang

terkait. Overhead garis ditafsirkan dan dimodifikasi pada setiap pemutusan line dan

digunakan untuk menyediakan sinkronisasi dan multiplexing untuk lapisan jalan, serta

kemampuan perlindungan-switching. Kita akan melihat bahwa tiga byte pertama dari saluran

udara memainkan peran penting dalam bagaimana multiplexing dilakukan. Sisa 87 kolom

frame merupakan muatan informasi yang membawa informasi lapisan jalan. Bit rate dari

payload informasi adalah

8 x 9 x 87 x 8000 = 50,122 Mbps

Informasi payload mencakup satu kolom informasi atas jalan, tapi kolom tidak selalu

sejalan dengan frame untuk alasan yang akan segera menjadi jelas.

Gambar 4.15 SONET STS-1 Frame Format

Pertimbangan selanjutnya bagaimana informasi pengguna end-to-end yangdiselenggarakan di tingkat jalan. Data pengguna dan overhead jalan termasuk dalam

synchronous payload envelope (SPE), yang terdiri dari array byte dari 87 kolom dengan

sembilan baris, seperti yang ditunjukkan pada Gambar 4.16. Jalur atas merupakan kolom

pertama dari array ini. SPE ini kemudian dimasukkan ke dalam STS-1 frame. SPE ini belum

tentu sejalan dengan muatan informasi dari STS-1 frame. Sebaliknya, dua byte pertama dari

saluran udara yang digunakan sebagai pointer yang menunjukkan byte dalam payload

informasi dimana SPE dimulai. Akibatnya, SPE dapat tersebar di dua frame berturut-turut

seperti yang ditunjukkan pada Gambar 4.16.6 Penggunaan pointer memungkinkan untuk


16/48

mengekstrak sinyal anak cabang dari sinyal multiplexing. Fitur ini memberikan kemampuan

SONET add-drop-nya.

Struktur pointer ditunjukkan pada Gambar 4.16 mempertahankan sinkronisasi frame

dan SPE dalam situasi di mana frekuensi clock mereka sedikit berbeda. Jika aliran muatan

lebih cepat dari frame rate, maka buffer wajib memiliki bit payload sebagai arus bingkai jatuh

di belakang aliran muatan. Untuk memungkinkan frame untuk mengejar ketinggalan, sebuah

byte SPE ekstra ditransmisikan dalam frame dari waktu ke waktu. Ini byte tambahan, yang

dilakukan dalam saluran udara, membersihkan backlog yang telah dibangun. Setiap kali byte

ini dimasukkan, pointer bergerak maju dengan satu byte untuk menunjukkan bahwa titik awal

SPE telah dipindahkan satu byte maju. Ketika aliran muatan lebih lambat dibandingkan aliran

frame, jumlah byte SPE ditransmisikan dalam bingkai perlu dikurangi oleh satu byte dari

waktu ke waktu. Hal ini dilakukan dengan memasukkan sebuah byte SPE dengan informasi

dummy dan menyesuaikan pointer untuk menunjukkan bahwa SPE sekarang mulai satu byte

kemudian.

Gambar 4.16 Synchronous Payload Envelope (SPE) Dapat Menghubungkan Dua Frame Berturut-Turut

Sekarang mempertimbangkan bagaimana n STS-1 sinyal multiplexing menjadi sinyal

STS-n. Setiap STS-1 sinyal pertama disinkronkan ke lokal STS-1 jam dari multiplexer

sebagai berikut. Bagian dan overhead garis masuk STS-1 sinyal dihentikan, dan muatan

(SPE) dipetakan menjadi baru STS-1 frame yang disinkronkan dengan jam lokal seperti yang

ditunjukkan pada Gambar 4.17. The pointer di baru STS-1 frame disesuaikan seperlunya, dan

pemetaan dilakukan dengan cepat. Prosedur ini memastikan bahwa semua masuk STS-1frame dipetakan ke STS-1 frame yang disinkronkan dengan menghormati satu sama lain.


17/48

STS-n frame diproduksi oleh interleaving byte dari n disinkronkan STS-1 frame, pada

dasarnya memproduksi bingkai yang memiliki sembilan baris, dan kolom bagian 3n saluran

udara, dan kolom payload 87n. Untuk multiplex k STS-n sinyal menjadi sinyal STS-kn,

sinyal masuk yang pertama disisipkan ke STS-1 sinyal dan kemudian prosedur di atas

diterapkan.

Gambar 4.17 Synchronous Multiplexing In SONET

Berbagai pemetaan juga telah ditetapkan untuk menggabungkan anak cabang yang

lebih rendah kecepatan dari berbagai format ke cabang SONET standar sebagaimana

ditunjukkan dalam Gambar 4.8. Sebagai contoh, sebuah SONET STS-1 sinyal dapat dibagi

menjadi sinyal anak cabang virtual yang menampung lebih rendah tingkat aliran bit. Dalam

setiap SPE, 84 kolom yang disisihkan dan dibagi menjadi tujuh kelompok 12 kolom. Setiap

kelompok merupakan anak cabang virtual dan memiliki bit rate 12 x 9 x 8 x 8000 = 6,912

Mbps. Atau, setiap anak cabang virtual dapat dipandang sebagai 12 x 9 = 108 kanal suara.

Jadi pemetaan telah dikembangkan sehingga anak sungai virtual dapat menampung empat

sinyal pembawa T-1 (4 x 24 = 96 < 108), atau tiga sinyal CEPT-1 (3 x 32 = 96 < 108). SPE

kemudian dapat menangani campuran T-1 dan sinyal CEPT-1 yang dapat ditampung di

cabang virtual. Secara khusus SPE dapat menangani maksimal 7 x 4 = 28 sinyal carrier T-1

atau 3 x 7 = 21 sinyal CEPT-1.

Pemetaan juga telah dikembangkan sehingga sinyal SPE tunggal dapat menangani

satu sinyal DS3. Beberapa STS-1 frame dapat digabungkan untuk mengakomodasi sinyal

dengan bit rate yang tidak dapat ditangani oleh satu STS-1. Akhiran c ditambahkan ke

penunjukan sinyal ketika Rangkaian digunakan untuk menampung sinyal yang memiliki bit

rate lebih tinggi dari STS-1. Jadi sinyal STS-3c digunakan untuk menampung 139,264 sinyal

CEPT-4 Mbps. Frame STS bersambung hanya membawa satu kolom overhead jalan.

Misalnya, SPE dalam STS-3 frame memiliki 86 x 3 = 258 kolom data pengguna, sedangkan


18/48

SPE dalam kerangka STS-3c membawa 87 x 3 x 1 = 260 kolom data pengguna. Pemetaan

juga telah dikembangkan sehingga kerangka STS-3c dapat membawa aliran sel ATM.

4.3 Wavelength-Division MULTIPLEXING

Saat sistem transmisi serat optik dapat beroperasi pada tingkat bit dalam puluhan

Gbps. Yang mendasari teknologi elektronik yang tersedia memiliki batas kecepatan

maksimum di puluhan Gbps. Demikian pula, dioda laser dapat mendukung bandwidth dalam

puluhan GHz. Pada Gambar 3.45 di Bab 3, kita dapat melihat bahwa berbagai-atenuasi

rendah panjang gelombang sekitar 100 nm luas tersedia di kisaran nm 1300. Kisaran ini

sesuai dengan bandwidth 18 Terahertz (THz). Band lain dari sekitar 100 nm dalam kisaran

1.550 nm menyediakan lain 19 THz bandwidth. Ingat bahwa 1 THz = 1000 GHz. Jelas

teknologi yang tersedia tidak datang dekat dengan memanfaatkan bandwidth yang tersedia.

Informasi yang dibawa oleh serat optik tunggal dapat ditingkatkan melalui

penggunaan wavelenght-division multiplexing (WDM). WDM dapat dilihat sebagai versi

optik-domain dari FDM di mana beberapa sinyal informasi memodulasi sinyal optik pada

panjang gelombang optik yang berbeda (warna). Sinyal yang dihasilkan digabungkan dan

ditransmisikan secara simultan melalui serat optik yang sama seperti yang ditunjukkan pada

Gambar 4.18. Prisma dan kisi-kisi difraksi dapat digunakan untuk menggabungkan dan

membagi sinyal warna. Sebagai contoh, sistem WDM yang tersedia yang menggunakan 16

panjang gelombang pada OC-48 untuk memberikan tingkat agregat sampai 16 x 02:05 Gbps

= 40 Gbps.

Gambar 4.18 Wavelength Division Multiplexing

Gambar 4.19 menunjukkan sinyal ditransmisikan dalam satu sistem tersebut. Sistem

WDM dengan 32 panjang gelombang pada OC-192 juga tersedia dengan bit rate total 320

Gbps. Daya tarik WDM adalah bahwa peningkatan besar dalam bandwidth yang tersedia

diperoleh tanpa investasi besar terkait dengan penggelaran serat optik tambahan. Bandwidth


19/48

tambahan dapat digunakan untuk membawa lebih banyak lalu lintas dan juga dapat

menyediakan bandwidth perlindungan tambahan yang dibutuhkan oleh penyembuhan diri

topologi.

Sistem WDM Awal berbeda dalam cara yang substansial dari sistem FDM elektronik.

Dalam FDM saluran dipisahkan oleh band-band penjaga frekuensi yang relatif kecil

dibandingkan dengan bandwidth masing-masing slot channel. Konfigurasi ini dimungkinkan

karena perangkat untuk melaksanakan modulasi diperlukan, penyaringan, dan demodulasi

tersedia. Ini jarak yang sempit ini tidak terjadi untuk sistem WDM. Akibatnya, jarak antara

panjang gelombang dalam sistem WDM cenderung besar dibandingkan dengan bandwidth

informasi yang dibawa oleh masing-masing panjang gelombang.

Gambar 4.19 Optical Sinyal dalam Sistem WDM

Optical add-drop multiplexer telah dirancang untuk sistem WDM. Penugasan dari

panjang gelombang dalam berbagai konfigurasi multiplexer kemudian dapat digunakan untukmembuat jaringan dengan berbagai topologi logis. Dalam topologi ini jalur cahaya antara dua

node dibuat dengan memasukkan informasi pada panjang gelombang yang ditugaskan pada

node sumber, melewati node intermediate, dan menghapus informasi pada node tujuan.

Gambar 4.20a menunjukkan rantai optik add-menjatuhkan multiplexer di mana serat tunggal

menghubungkan multiplexer yang berdekatan. Setiap serat berisi satu set dari empat panjang

gelombang yang dihapus dan dimasukkan untuk menyediakan link komunikasi satu arah dari

hulu hingga hilir node. Jadi memiliki link ke masing-masing b, c, dan d, b memiliki link ke

masing-masing c dan d, dan c memiliki link ke d.


20/48

Gambar 4.20b menunjukkan sebuah jaringan cincin WDM di mana tiga node yang

terhubung oleh tiga serat optik yang membawa tiga panjang gelombang. Setiap node

menghapus dua panjang gelombang dan menyisipkan dua panjang gelombang sehingga setiap

pasangan node dihubungkan dengan aliran informasi yang mengalir dalam satu panjang

gelombang. Akibatnya jaringan logis sepenuhnya terhubung diproduksi. Kita akan melihat

lagi bahwa melalui penugasan panjang gelombang, adalah mungkin untuk memperoleh logis

topologi yang berbeda dari topologi fisik. Kemampuan ini dapat dimanfaatkan untuk

memberikan survivability sehubungan dengan kesalahan dan topologi reconfigurability untuk

memenuhi kebutuhan jaringan berubah.

Gambar 4.20 Konfigurasi Network menggunakan WDM Multiplexers

Pengenalan WDM dan optik add-menjatuhkan multiplexer ke jaringan menambahkan

lapisan abstraksi logis antara topologi fisik dan topologi logis yang dilihat oleh sistem yang

mengirimkan arus lalu lintas melalui jaringan. Topologi fisik terdiri dari multiplexer add-drop

optik saling berhubungan dengan sejumlah serat optik. Cara di mana jalur cahaya

didefinisikan oleh ADM optik dalam sistem WDM menentukan topologi yang dilihat oleh

SONET ADM yang dihubungkan oleh jalur ini ringan. Sistem yang masukan anak sungai ke

dalam jaringan SONET pada gilirannya dapat melihat topologi yang berbeda yang

didefinisikan oleh sistem SONET. Sebagai contoh, pada Gambar 4.20b setiap node bisa


21/48

sesuai dengan daerah metropolitan yang berbeda. Setiap daerah metropolitan mungkin

memiliki jaringan interkoneksi SONET cincin. Jalur cahaya antara daerah menyediakan

interkoneksi langsung antara jaringan metropolitan.

Pada WDM setiap panjang gelombang dimodulasi secara terpisah, sehingga setiap

panjang gelombang tidak perlu membawa informasi dalam format transmisi yang sama. Jadi

beberapa panjang gelombang mungkin membawa SONET informasi aliran diformat,

sementara yang lain mungkin membawa Gigabit Ethernet informasi diformat atau format

transmisi lainnya.

4.6 SIGNALING

Untuk membuat panggilan telepon, serangkaian pesan pensinyalan harus ditukar. Adadua tipe dasar pertukaran sinyal: (1) antara pengguna dan jaringan dan (2) dalam jaringan.

Kedua jenis sinyal harus bekerja sama untuk mendirikan panggilan. Pada bagian ini kita

mempertimbangkan sinyal yang terjadi dalam jaringan.

Secara umum, pesan sinyal menghasilkan sinyal kontrol yang menentukan konfigurasi

switch, yaitu, pesan langsung beralih ke keadaan di mana masukan yang diberikan terhubung

ke output yang diinginkan. Seperti ditunjukkan dalam Gambar 4.38, di jaringan tradisional

sinyal informasi akan tiba di saluran telepon dan diteruskan ke sistem kontrol. Awalnya,

terprogram logika elektromekanis maupun elektronik yang digunakan untuk memproses

pesan-pesan sinyal.

Gambar 4.38 Stored-program control switches

Kelas kontrol program yang tersimpan (SPC) switch muncul ketika komputer

diperkenalkan untuk mengontrol saklar, seperti yang ditunjukkan pada Gambar 4.38. Melalui

intervensi dari stored-program control switches, permintaan untuk panggilan akan datang, cek


22/48

akan dilakukan untuk melihat apakah tujuan yang tersedia, dan jika demikian, koneksi yang

sesuai akan dibuat. Penggunaan program untuk mengendalikan saklar memberikan

fleksibilitas yang besar dalam memodifikasi kontrol dan dalam memperkenalkan fitur baru.

Seperti ditunjukkan dalam Gambar 4.39, pengaturan panggilan juga diperlukan bahwa

komputer mengendalikan switch berkomunikasi satu sama lain untuk bertukar informasi

sinyal. Modem dan jalur komunikasi yang terpisah diperkenalkan untuk menghubungkan

komputer tersebut. Situasi ini akhirnya mengarah pada pengenalan jaringan komunikasi

komputer yang terpisah untuk membawa sinyal informasi.

Gambar 4.39 Common Channel Signaling

Pertimbangkan pengoperasian jaringan sinyal . Tujuannya adalah untuk menerapkan

konektivitas antara komputer yang mengendalikan switch dalam jaringan telepon dengan

menyediakan untuk pertukaran pesan . Gambar 4.40 menunjukkan jaringan telepon sebagai

terdiri dari dua bagian : sebuah jaringan sinyal yang membawa informasi untuk mengontrol

koneksi dan jaringan transportasi yang membawa informasi pengguna . Komunikasi dari

pengguna dibagi menjadi dua aliran pada titik beralih layanan ( SSP ) . Informasi sinyal

diarahkan jaringan sinyal di mana ia diarahkan dan diproses sesuai kebutuhan. Sistem sinyal

kemudian mengeluarkan perintah ke switch untuk membuat sambungan yang diinginkan .fungsi sinyal jaringan mirip dengan sistem saraf dari jaringan telepon , mengarahkan switch

dan jalur komunikasi dalam jaringan yang akan dikonfigurasi untuk menangani berbagai

permintaan sambungan . Aliran kedua dalam SSP terdiri dari informasi pengguna yang

diarahkan ke jaringan transportasi di mana mengalir dari satu pengguna yang lain . Perhatikan

bahwa jaringan sinyal tidak sampai meluas ke pengguna karena alasan keamanan . Pengguna

ke jaringan yang terpisah prosedur sinyal berada di tempat .


23/48

Fungsi dari jaringan sinyal adalah untuk menyediakan komunikasi antara komputer

yang mengendalikan switch. Komputer berkomunikasi melalui pertukaran pesan diskrit. Cara

terbaik untuk menerapkan jaringan tersebut adalah melalui jaringan packet-switching yang

mentransfer informasi dalam bentuk paket antara elemen jaringan. Pengenalan sinyal jaringan

packet-switching dalam telepon digital adalah penting, karena pada titik ini bahwa evolusi

jaringan sinyal untuk telepon menyatu dengan evolusi jaringan komputer. Pada bagian

berikutnya kita membahas arsitektur berlapis dari sistem sinyal telepon.

Karena ketersediaan layanan tanpa gangguan telepon sangat penting, kehandalan

dibangun ke dalam jaringan packet-switching untuk sinyal. Node packet-switching

(pengalihan poin sinyal atau STP) saling berhubungan seperti yang ditunjukkan pada Gambar

4.40. Setiap wilayah tertentu memiliki dua STP yang bisa mencapai jabatan tertentu,

sehingga jika salah satu STP turun yang lain masih tersedia.

Pengolahan permintaan sambungan mungkin melibatkan pergi ke database dan tujuan

prosesor khusus pada titik-titik layanan kontrol (SCP) pada Gambar 4.40. sebagai pesan

pensinyalan memasuki jaringan, mereka diarahkan ke mana keputusan dapat dibuat atau di

mana informasi yang diperlukan dapat diambil.

Perusahaan-perusahaan telepon menggunakan jaringan cerdas istilah untukmenunjukkan penggunaan jaringan sinyal ditingkatkan yang menyediakan array yang luas

dari layanan. Layanan tersebut meliputi identifikasi orang yang menelepon, skrining dari

penelepon tertentu, callback dari penelepon sebelumnya, dan voice mail, antara lain. Seperti

ditunjukkan dalam Gambar 4.41, penambahan perangkat baru, `` peripheral cerdas,'' ke

jaringan cerdas memungkinkan layanan baru lainnya. Sebagai contoh, salah satu perangkat

tersebut dapat menyediakan pengenalan suara. Ketika membuat panggilan, pesan suara Anda

mungkin dialihkan ke ini cerdas perifer, yang kemudian menerjemahkan apa yang Anda

katakan dan menerjemahkannya ke dalam serangkaian tindakan bahwa jaringan sinyal harus

melakukan dalam rangka untuk melaksanakan transaksi Anda.

Layanan lain yang menyediakan jaringan cerdas adalah mobilitas pribadi. Mobilitas

pribadi memungkinkan pengguna yang berlangganan layanan untuk memiliki ID pribadi.

Panggilan kepada pengguna tidak diarahkan ke lokasi tertentu dalam jaringan. Sebaliknya

jaringan dinamis melacak di mana pengguna setiap saat dan rute yang diberikan panggilan

sesuai.


24/48

4.6.1 Signaling Sistem # 7 Arsitektur

The Signaling System # 7 (SS7) network adalah jaringan paket yang mengontrol

mendirikan, mengelola, dan melepaskan dari panggilan telepon. Jaringan juga menyediakan

dukungan untuk jaringan cerdas, jaringan seluler, dan ISDN. Arsitektur jaringan SS7

ditunjukkan pada Gambar 4.42.

Arsitektur ini menggunakan `parts'' instead of ``layers. Pesan mengalihkan sebagian

(MTP) sesuai dengan rendah tiga lapisan dari model referensi OSI. Level 1 MTP sesuai

dengan lapisan fisik dari link sinyal dalam jaringan SS7. Link fisik telah ditetapkan untuk

kecepatan transmisi berikut:

Gambar 4.41 Inteligent Network

Gambar 4.42 Referensi model OSI dan arsitektur jaringan SS7


25/48

Tingkat MTP 2 memastikan bahwa pesan dikirim andal di link sinyal. Tingkat ini

sesuai dengan lapisan data link dalam model referensi OSI. Tingkat MTP 3 memastikan

bahwa pesan yang dikirim antara sinyal titik di seluruh jaringan SS7. Level 3 menyediakan

routing dan kontrol kemacetan lalu lintas reroutes yang jauh dari link yang gagal dan titik

sinyal.

Bagian pengguna ISDN (ISUP) protokol melakukan dasar setup, manajemen, dan

pelepasan panggilan telepon. Telepon bagian pengguna (TUP) digunakan sebagai pengganti

di beberapa negara.

MTP ini membahas poin sinyal, tetapi tidak mampu menangani berbagai aplikasi

yang mungkin berada dalam titik sinyal. Aplikasi ini meliputi pengolahan 800-panggilan,

pengolahan kartu panggil, panggil jasa manajemen, dan jasa jaringan cerdas lainnya.

Signaling bagian sambungan kontrol (SCCP) memungkinkan aplikasi ini harus ditangani

dengan membangun MTP untuk menyediakan layanan connectionless dan connection-

oriented. The SCCP juga dapat menerjemahkan global titles'' (misalnya, memutar nomor

800 atau nomor pelanggan ponsel) menjadi identifier aplikasi pada titik sinyal tujuan. Fitur

ini dari SCCP mirip dengan internet DNS dan membantu dalam routing pesan ke titik

pengolahan yang tepat.

Kemampuan transaksi bagian (TCAP) mendefinisikan pesan dan protokol yang

digunakan untuk berkomunikasi antara aplikasi yang menggunakan jaringan SS7. TCAP

menggunakan layanan connectionless disediakan oleh SCCP untuk mendukung query

database yang digunakan dalam jaringan cerdas.

4.7 LALU LINTAS DAN KENDALI BEBAN BERLEBIH PADA JARINGAN

TELEPON

Di dalam subbab ini kita mempertimbangkan aspek dinamis yang terdiri dari banyak

bagian informasi yang mengalir dari para pengguna ke dalam jalur transmisi digital tunggal

berkecepatan tinggi. Kita mulai dengan permasalahan dalam konsentrasi yang melibatkan

pembagian jumlah trunk oleh satu set pengguna. Di sini kita menguji permasalahan yang

memastikan bahwa ada sumber daya yang cukup, yakni trunk, untuk menyediakan

availability yang tinggi dan sedikit peluang terjadinya blocking. Kita temukan bahwa

concentration dapat mendorong pemakaian sumber daya jaringan yang efisien secara

menyeluruh jika volume lalu lintas cukup besar. Kita berikutnya mendiskusikan bagaimana


26/48

pengaruh hasil metode routing pada jaringan circuit-switching akhirnya kita

mempertimbangkan pendekatan dalam hubungan dengan kondisi-kondisi beban berlebihan.

4.7.1 Concentration

Pada Gambar 4.43 banyak pengguna pada lokasi tertentu, masing-masing dengan jalur

komunikasi, perlu menggunakan trunk mahal yang disediakan oleh saluran transmisi digital

berkecepatan tinggi untuk terhubung ke lokasi lain, misalnya kantor pusat telepon atau lokasi

pengguna yang lain. Jumlah trunk yang digunakan bervariasi secara acak dari waktu ke

waktu, tetapi biasanya jauh lebih kecil daripada jumlah jalurnya . Untuk alasan ini,

multiplexer diperkenalkan untuk berkonsentrasi pada permintaan untuk koneksi lebih dari

jumlah trunk yang lebih sedikit. Tujuannya adalah untuk memaksimalkan penggunaan trunk,

biasanya probabilitas maksimum blocking yang dapat diterima sudah ditentukan. Kami

mengatakan bahwa permintaan koneksi diblokir bila ada tidak ada trunk yang tersedia.

Dengan demikian desain sistem masalahnya memilih jumlah trunk sehingga peluang

terjadinya blocking dibawah tingkat yang ditentukan.

Gambar 4.43Concentration (garis tebal menunjukkan trunk yang digunakan)

Gambar 4.44 Jumlah trunk yang digunakan dalam suatu fungsi waktu


27/48

Gambar 4.44 menunjukkan pemilikan satu set dari tujuh trunk dari waktu ke waktu.

Persegi panjang yang diarsir menunjukkan periode ketika trunk yang diberikan sedang

digunakan Bagian atas dari gambar menunjukkan N(t) yang sesuai, jumlah trunk digunakan

pada waktu (t). Dalam contoh ini sistem ini dalam keadaan memblokir ketika N(t) = 7. Para

pengguna membutuhkan koneksi trunk secara sporadis dan tak terjadwal. Namun demikian,

statistik pengguna dapat karakteristikkan. Secara khusus telah ditemukan bahwa permintaan

pengguna untuk koneksi berlangsung menurut proses Poisson dengan tingkat permintaan

sambungan panggilan/detik. Sebuah proses Poisson ditandai oleh dua sifat berikut:

1. Dalam interval waktu yang sangat kecil, hanya dua kemungkinan yang bisa

terjadi: Ada permintaan untuk satu panggilan, dengan probabilitas atau tidak ada

permintaan untuk panggilan dengan probabilitas 1-

2. Kedatangan permintaan sambungan dalam interval berbeda secara statistik

independen.

Analisa masalah konsentrasi trunk dilakukan dalam Lampiran A.

Kami hanya menyajikan hasil analisis di sini.

Waktu yang pengguna untuk mempertahankan sambungan disebut holding time. Pada

umumnya, holding time X adalah variabel acak. Rata-rata holding time E[X] dapat dilihat

sebagai jumlah kerjabahwa sistem transmisi harus dilakukan untuk pengguna biasa. Dalam

sistem percakapan telepon biasanya memiliki holding time rata-rata beberapa menit. Offered

load adidefinisikan sebagai total tingkat di mana kerjayang ditawarkan oleh komunitas

pengguna ke sistem multiplexing:

a = panggilan/detik * E[X] detik/panggilan (Erlang)

Satu Erlang yang sesuai dengan beban yang ditawarkan yang akan menempati trunk

tunggal 100% dari waktu, misalnya tingkat panggilan masuk (arri val r ate) 1 panggilan/detik

dan call holding time E[X]=1 akan menempati trunk tunggal sepanjang waktu.

Biasanya sistem telepon dirancang untuk memberikan kelas layanan tertentu

selama jam sibuk. Pengukuran upaya panggilan mengungkapkan jelas pola aktivitas dan pola

yang relatif stabil upaya panggilan. Dalam berturut-turut pada quent discussionbeban yang

ditawarkan harus diartikan sebagai beban selama jam sibuk.

Probabilitas blocking Pbuntuk a sistem dengan c trunk dan menawarkan sebuah beban

a diberikan dengan rumus Erlang B:


28/48

Gambar 4.45 menunjukkan probabilitas blocking untuk berbagai beban ditawarkan

jika jumlah trunk c meningkat. Seperti yang diharapkan, probabilitas blocking menurun

dengan jumlah trunk. Sebuah probabilitas blocking 1% khas dalam desain sistem trunk. Jadi

dari angka tersebut kita dapat melihat bahwa empat trunk yang diperlukan untuk mencapai

persyaratan Pb ini ketika beban yang ditawarkan adalah satu Erlang. Di sisi lain, hanya 16

trunk yang diperlukan untuk beban yang ditawarkan sembilan Erlang. Hasil ini menunjukkan

bahwa sistem menjadi lebih efisien jika jumlah sistem meningkat, dalam hal beban yang

ditawarkan. Efisiensi dapat diukur dengan pemanfaatan trunk yang didefinisikan sebagai rata-

rata jumlah trunk yang digunakan dibagi dengan jumlah total batang. Pemanfaatannya

diberikan oleh:

Tabel 4.2 menunjukkan pemanfaatan trunk untuk berbagai beban yang ditawarkan dan

Pb=0.01. Perhatikan bahwa untuk beban kecil pemanfaatannya relatif rendah. Dalam hal ini

trunk tambahan yang diperlukan untuk menangani lonjakan permintaan sambungan. Namun,

pemanfaatannya meningkat apabila jumlah sistem meningkat dalam hal beban yang

ditawarkan. Untuk beban dua Erlangs, total 7 trunk diperlukan, namun jika beban tiga kali

lipat menjadi enam Erlangs, jumlah trunk yang diperlukan 13, kurang dari dua kali lipat.

Entri dalam Tabel 4.2 untuk menawarkan 50 dan 100 Erlangs yang menunjukkan bahwa

pemanfaatan yang tinggi adalah mungkin ketika beban yang ditawarkan besar. Contoh-

contoh ini menunjukkan bagaimana berbagi sumber daya jaringan menjadi lebih efisien

sebagai skala atau jumlah sistem meningkat. Membaiknya kinerja sistem yang hasil dari

menjumlahkan arus lalu lintas disebut keuntungan multiplexing.

Gambar 4.45Perbandingan probabilitas blocking dan jumlah trunk


29/48

Tabel 4.2 Pemanfaatan Trunk

4.7.2 Routing Control

Routing kontrol mengacu pada prosedur untuk menetapkan jalur dalam jaringan untuk

koneksi. Jelas, koneksi harus mengikuti rute yang langsung menuju ke tujuan, karena ini

menggunakan sumber jaringan paling sedikit. Namun, kita lihat di bagian 4.7.1 bahwa ketika

arus lalu lintas tidak membutuhkan sumber yang cukup besar untuk menyediakan availability

yang tinggi, yaitu, probabilitas blocking dari 1 % akan digunakan secara tidak efisien.

Pertimbangan ekonomi mengarah pada pendekatan yang menyediakan trunks diantara switch

yang langsung memiliki lalu lintas yang besar mengalir di antara switch tersebut dan yang

menyediakan jalur tidak langsung melalui switch tandem untuk aliran yang lebih kecil.

Pendekatan hirarki routing diinginkan ketika volume lalu lintas antara switch kecil .

Pendekatan ini memerlukan menggabungkan arus lalu lintas ke jalur yang dibagi oleh

beberapa switch. Mempertimbangkan situasi pada Gambar 4.46 di mana switch A , B , dan C

memiliki 10 Erlang lalu lintas ke D , E , dan F. Misalkan yang switch A , B , dan C yang

dekat satu sama lain dan mereka memiliki akses ke tandem switch 1 . Demikian pula ,

anggaplah bahwa switch D , E , dan F yang dekat satu sama lain dan memiliki akses ke

tandem saklar 2. Selanjutnya, anggaplah bahwa jarak antara switch A , B , dan C dan D , E ,

dan F adalah besar. Dari Tabel 4.2, setiap pasangan switch membutuhkan 18 trunk jarak jauh

untuk menangani 10 Erlang darilalu lintas dengan 1% probabilitas blocking. Dengan

demikian pendekatan pada Gambar 4.46a membutuhkan 9x18=162 trunks. Memusatkan arus

lalu lintas melalui tandems tereduksi menjadi 106 jumlah batang yang diperlukan untuk

menangani gabungan 90 Erlang dari lalu lintasnya. Pendekatan kedua tidak memerlukan


30/48

penggunaan trunk lokal untuk saklar tandem, jadi pilihan tergantung pada biaya relatif dari

lokal dan trunk jarak jauh. Peningkatan efisiensi pemanfaatan trunk yang dihasilkan dari

peningkatan beban yang ditawarkan mengakibatkan masalah sensitivitas. Semakin tinggi

efisiensi menyiratkan bahwa sedikit sirkuit cadangan yang diperlukan untuk memenuhi

probabilitas blocking 1%. Namun, sedikit sirkuit cadangan membuat sistem lebih sensitif

untuk lalu lintas kondisi beban berlebih (overload). Sebagai contoh, jika masing-masing

kelompok batang pada bagian (a) mengalami kelebihan 10% yang dihasilkan ditawarkan

beban 11 Erlangs pada 17 hasil trunk dalam probabilitas blocking peningkatan 2,45%. Di sisi

lain, overload 10 % pada kelompok trunk pada bagian ( b ) menghasilkan beban yang

ditawarkan dari 99 Erlangs menjadi 106 trunk. Probabilitas blocking sistem meningkat drastis

menjadi 9,5 % . Dengan kata lain, probabilitas blocking untuk sistem yang besar cukup

sensitif terhadap lalu lintas dengan beban berlebih dan oleh karena itu pemilihan bagasi

kelompok harus menyediakan margin untuk beberapa persentase overload. Gambar 4.47

menunjukkan pendekatan yang khas untuk routing koneksi antara dua switch yang memiliki

volume lalu lintas signifikan antara mereka. Satu set trunk disediakan untuk langsung

menghubungkan dua switch. Permintaan untuk koneksi antara dua switch first mencoba

untuk terlibat dalam bagasi di jalan langsung. Jika tidak ada bagasi tersedia di jalur langsung,

maka dilakukan usaha untuk mengamankan jalur alternatif melalui saklar tandem. Jumlah

trunk dalam langsung rute ini dipilih untuk memiliki penggunaan yang tinggi dan karenanya

probabilitas blocking tinggi dari 1 % menjadi 10 %. Jumlah trunk yang tersedia dalam

kebutuhan jalur alternatif harus dipilih sehingga probabilitas blocking keseluruhan adalah

1%. Perhatikan bahwa karena hanya 10 % dari lalu lintas antara switch mencoba rute

alternatif, yang 10 % probabilitas blocking pada jalur alternatif cukup untuk membawa

keseluruhan probabilitas blocking sampai 1%. Perlu dicatat juga bahwa rumus Erlang tidak

dapat diterapkan secara langsung dalam perhitungan probabilitas blocking pada rute

alternatif. Alasannya adalah bahwa permintaan untuk rute ke saklar tandem hanya selama

periode ketika rute high-usage tidak tersedia. Metode untuk menangani kasus ini dibahas

dalam [Cooper 1981]. Gambar 4.48 menunjukkan skenario yang lebih realistis di mana saklar

tandem menangani atas arus lalu lintas dari beberapa kelompok trunk-usage yang tinggi dan

lalu lintas langsung antara switch yang memiliki volume lalu lintas sedikit. Perhatikan bahwa

dalam kasus ini lalu lintas antara switch A dan D harus diberikan probabilitas blocking 1%,

sementara probabilitas blocking 10% sudah cukup untuk pasangan switch lainnya. Untuk

mencapai probabilitas ini memblokir lalu lintas dari A ke D harus menerima gelar tertentu

untuk akses istimewa ke trunk antara switch tandem. Arus lalu lintas bervariasi sesuai dengan


31/48

waktu hari, minggu, dan bahkan sepanjang tahun. Kemampuan untuk menentukan keadaan

jaringan link dan switch memberikan kesempatan untuk menetapkan rute dalam mode yang

lebih dinamis.Dinamic Non-Hierarchical Routing (DNHR) adalah contoh dari jenis

pendekatan dinamis untuk routing panggilan. Seperti ditunjukkan dalam Gambar 4.49, upaya

rute pertama antara dua switch terdiri dari rute langsung. Sejumlah switch tandem tertentu

mampu memberikan alternatif rute dua hop. Urutan di mana tandem switch berusaha sebagai

rute alternatif ditentukan secara dinamis sesuai dengan keadaan jaringan. Jaringan jarak jauh

AT & T terdiri dari sekitar 100 switch hampir seluruhnya berhubungan dengan hubungan

langsung. Topologi ini memungkinkan penggunaan DNHR [Carne 1995].

4.7.3 Kontrol Beban Berlebih

Lalu Lintas dan kontrol routing konsen dengan penanganan arus lalu lintas

selama kondisi jaringan diprediksi normal. Kontrol beban berlebih mengalamatkan

penanganan arus lalu lintas selama kondisi yang tidak terduga atau tidak biasa, seperti yang

terjadi selama liburan ( Natal , Hari Tahun Baru , dan Hari Ibu ), bencana ( misalnya , gempa

bumi ), atau kegagalan peralatan (misalnya , api di saklar kunci atau pemotongan dalam serat

optik berkapasitas besar). Kondisi overload mengakibatkan tingkat lalu lintas perangkat

jaringan memiliki belum ditetapkan dan jika tidak ditangani dengan baik dapat menyebabkan

degradasi di tingkat layanan yang ditawarkan kepada semua pelanggan jaringan. Situasi dapat

divisualisasikan seperti yang ditunjukkan pada Gambar 4.50. Dalam kondisi normal lalu


32/48

lintas dilakukan oleh jaringan meningkat atau berkurang dengan lalu lintas yang ditawarkan

untuk itu . sebagai ditawarkan lalu lintas kapasitas jaringan pendekatan, lalu lintas dilakukan

mungkin mulai jatuh. Alasan untuk situasi ini adalah sumber daya jaringan menjadi langka,

banyak upaya panggilan berhasil hanya merebut beberapa sumber daya yang mereka

butuhkan dan akhirnya berakhir sebelum selesai. Salah satu tujuan pengendalian yang adalah

untuk memastikan bahwa maksimal jumlah panggilan selesai sehingga beban yang dipikul

dapat mendekati kapasitas jaringan dalam kondisi overload. Jaringan pemantauan diperlukan

untuk mengidentifikasi kondisi overload. Jelas beban lalu lintas di berbagai link dan switch

perlu diukur dan dilacak. Selain itu, rasio keberhasilan upaya panggilan untuk tujuan tertentu

juga perlu dipantau. Jawaban/bid rasio mengukur parameter ini. Ukuran beban lalu lintas

dalam kombinasi dengan jawaban / bid rasio berguna dalam mendiagnosis kesalahan kondisi.

Misalnya, kegagalan saklar akan menghasilkan level lalu lintas switch lain meningkat karena

reattempts dari penelepon untuk beralih A. Peningkatan beban lalu lintas menunjukkan

kondisi masalah tapi tidak cukup untuk mengidentifikasi masalah. Jawaban/bid rasio

memberikan informasi yang mengidentifikasi lokasi masalah. Jaringan pemantauan perangkat

lunak yang digunakan untuk memproses alarm yang ditetapkan oleh sistem pemantauan

untuk mendiagnosis masalah dalam jaringan. Setelah kondisi overload telah diidentifikasi,

beberapa jenis tindakan yang dapat diambil, tergantung pada sifat dari masalah. Salah satu

jenis kontrol yang berlebihan menangani masalah-masalah dengan mengalokasikan sumber

daya tambahan . Banyak transmisi sistem pendokumentasian termasuk kapasitas berlebihan

cadangan yang dapat diaktifkan dalam menanggapi kegagalan. Sebagai contoh, sistem

transmisi SONET menggunakan topologi ring add menjatuhkan multiplexer untuk

menyediakan dua jalur antara dua stasiun pada cincin. Redundansi tambahan dapat

disediakan oleh interkoneksi cincin SONET menggunakan DCCS. Alternatif Routing

Dinamis menyediakan pendekatan lain untuk mengalokasikan sumber daya antara daerah

yang mengalami tingkat lalu lintas yang tinggi. Kondisi kelebihan tertentu tidak dapat diatasi

dengan alokasi tambahan sumber daya. Kontrol yang berlebihan dalam hal ini bertindak

untuk memaksimalkan efisiensi dengan yang sumber daya yang tersedia dapat dimanfaatkan.

Misalnya, dalam kasus kemacetanjaringan, lebar prosedur routing yang dapat dimodifikasi

sehingga semua upaya panggilan, jika diterima, dipenuhi dengan menggunakan rute langsung

. Rute alternatif diperbolehkan karena mereka memerlukan lebih banyak sumber daya untuk

menyelesaikan panggilan. Sebagai hasilnya, lalu lintas yang dilakukan oleh jaringan

dimaksimalkan. Kondisi lain overload terjadi ketika daerah tertentu mengalami tingkat lalu

lintas ekstrim inbound dan outbound yang mungkin akibat dari terjadinya bencana alam.


33/48

Sejumlah kontrol yang berlebihan telah dirancang untuk menangani situasi ini. Satu

pendekatan yang melibatkan hanya mengizinkan lalu lintas keluar untuk merebut trunk yang

tersedia. Pendekatan ini mengurangi switch di daerah bencana harus memproses permintaan

masuk untuk panggilan sementara memungkinkan maksimum panggilan keluar akan selesai .

Sebuah kontrol pelengkap melibatkan kode blocking, di mana switch jauh diperintahkan

untuk memblokir panggilan. Cara yang kurang ekstrim adalah percepatan tingkat di mana

panggilan permintaan dari switch jauh ke daerah yang terkena diperbolehkan untuk

melanjutkan. Perlu dicatat bahwa semua kontrol berlebihan membuat penggunakan dari

sistem sinyal yang ekstensif. Ketergantungan pada sistem sinyal lain adalah sumber potensial

kondisi masalah serius. Sebagai contoh, sinyal rusak perangkat lunak dapat menghasilkan

tingkat lalu lintas sinyal abnormal yang pada gilirannya dapat memberi hak jaringan. Jelas ,

mekanisme kontrol yang berlebihan juga penting untuk sistem sinyal

.

4.8 Jaringan Telepon Seluler

Jaringan telepon seluler memperpanjang layanan telepon dasar pengguna ponsel

dengan telepon portabel. Tidak seperti layanan telepon konvensional di mana panggilan

untuk nomor telepon diarahkan ke saluran khusus yang terhubung ke switch tertentu, dalam

telepon selular nomor telepon menentukan pelanggan tertentu dengan mobile station (telepon

). Sebagian besar kompleksitas dalam hasil telepon selular dari kebutuhan untuk melacak


34/48

lokasi mobile station. Pada bagian ini kita membahas bagaimana sistem transmisi radio dan

infrastruktur jaringan telepon diselenggarakan untuk membuat layanan ini. Telepon radio

pertama kali ditunjukkan pada tahun 1915 ketika sebuah sinyal suara analog

dimodulasi ke gelombang radio. Karena gelombang elektromagnetik merambat di wilayah

geografis yang luas, mereka idealnya cocok untuk penyiaran radio layanan di mana informasi

dari sumber atau stasiun ditransmisikan ke komunitas penerima yang berada dalam jangkauan

sinyal. Komunikasi mendikte bahwa biaya bisa tinggi untuk peralatan stasiun tapi

bahwa biaya penerima harus rendah sehingga layanan dapat menjadi tersedia ke sejumlah

besar pengguna. Radio siaran komersial diperkenalkan diawal 1920-an , dan dalam beberapa

tahun layanan ini digunakan oleh jutaan rumah. Pengenalan radio komersial mengakibatkan

kompetisi yang ketat untuk band frekuensi. Sinyal-sinyal dari stasiun yang berbeda yang

menggunakan frekuensi band yang sama akan mengganggu satu sama lain , dan sinyal tidak

akan diterima dengan jelas. Terbatasnya jumlah frekuensi yang tersedia, sehingga pada 1930-

an menjadi jelas regulasi yang dibutuhkan untuk mengontrol penggunaan pita frekuensi.

Lembaga Pemerintah yang didirikan bertanggung jawab untuk menentukan penggunaan dan

alokasi pita frekuensi untuk berbagai pengguna. Radio transmisi membuat komunikasi

mungkin untuk pengguna ponsel . awal sistem telepon radio bergerak menggunakan antena

radio dipasang di sebuah bukit dan dilengkapi dengan pemancar multichannel daya tinggi.

Transmisi dari pengguna ponsel dengan antena memanfaatkan daya yang disediakan oleh

baterai mobil. Sistem ini disediakan untuk komunikasi polisi, taksi, dan jasa ambulans.

Jumlah terbatas bandwidth yang tersedia membatasi jumlah panggilan yang dapat didukung

dan karenanya jumlah pelanggan yang bisa menggunakan seperti sistem terbatas..

Kelangkaan pita frekuensi radio yang tersedia dan tinggi permintaan untuk mereka gunakan

membuat spektrum frekuensi merupakan sumber daya yang berharga. Transmisi sinyal radio

pada tingkat daya hasil tertentu dalam suatu cakupan daerah terdiri dari wilayah di mana

kekuatan sinyal tetap signifikan, mengurangi tingkat daya , cakupan area dapat dikurangi dan

frekuensi band kemudian dapat digunakan kembali di daerah sekitarnya. Bentuk Prinsip

frekuensi reuse dasar untuk komunikasi radio selular , yang ditunjukkan pada Gambar 4.51.

Dalam telepon seluler, daerah, misalnya, kota, dibagi menjadi nomor wilayah geografis yang

disebut cells.10 Gambar 4.51 menunjukkan bagaimana suatu daerah dapat dipartisi dalam

pola sarang lebah menggunakan sel heksagonal. Sel daerah diterbitkan berdasarkan

kepadatan pelanggan . Sel besar digunakan di daerah pedesaan , dan sel-sel kecil yang

digunakan di perkotaan. Seperti ditunjukkan dalam Gambar 4.52 , sebuah base station

ditempatkan dekat pusat setiap sel. Base station memiliki antena yang digunakan untuk


35/48

berkomunikasi dengan pengguna ponsel di sekitarnya. Setiap base station memiliki nomor

saluran maju yang tersedia untuk mengirimkan kepada pengguna mobile-nya dan jumlah

yang sama saluran terbalik untuk menerima dari ponsel users.11nya BTS terhubung dengan

link transmisi wireline atau dengan point-to-point microwave radio ke sentral telepon ,

disebut pusat mobile switching ( MSC ) , yang kadang-kadang juga disebut kantor beralih

telepon seluler ( MTSO ). MSC menangani koneksi antara sel-sel serta masyarakat switched

jaringan telepon . Sebagai pengguna ponsel bergerak dari satu sel ke sel lain, prosedur

handoff dilakukan yang mentransfer sambungan dari satu basis stasiun yang lain, yang

memungkinkan panggilan untuk melanjutkan tanpa gangguan .

Secara umum, segera sel yang berdekatan tidak dapat menggunakan set yang sama frekuensi

saluran karena hal itu dapat mengakibatkan gangguan dalam transmisi kepada pengguna

dekat boundary.12. Himpunan saluran radio yang kembali mengikuti pola frekuensi reuse .

Sebagai contoh, Gambar 4.51 menunjukkan kembali tujuh-sel pola di mana tujuh

menguraikan set kanal frekuensi yang digunakan kembali seperti yang ditunjukkan. Pola ini

memperkenalkan jarak minimal satu sel antara sel-sel menggunakan kanal frekuensi yang

sama . Pola reuse lain memiliki faktor penggunaan kembali 4 dan 12. Sebagai traffic

permintaan, kapasitas tambahan dapat diberikan dengan memisahkan sel dalam beberapa sel

yang lebih kecil. Sebagai contoh perhatikan Advanced Mobile Phone Service ( AMPS ), yang

adalah sistem selular analog yang digunakan di Amerika Utara. Dalam sistem ini band

frekuensi 824-849 MHz dialokasikan untuk transmisi dari ponsel ke dasar stasiun, dan band

869-894 MHz dialokasikan untuk transmisi dari dasar stasiun ke mobile. AMPS

menggunakan saluran kHz 30 untuk membawa satu sinyal suara, sehingga jumlah saluran

yang tersedia di setiap arah adalah 25 MHz/30 kHz = 832 saluran. Band-band yang dibagi

rata antara dua layanan independen penyedia, sehingga setiap jaringan selular memiliki 416

saluran dua arah. setiap maju dan pasangan kanal reverse memiliki penetapan frekuensi yang

dipisahkan oleh 45 MHz. Pemisahan ini antara mengirim dan menerima saluran untuk

mengurangi interferensi antara sinyal yang ditransmisikan dan sinyal yang diterima.

Sejumlah kecil saluran dalam setiap sel telah ditunjuk untuk fungsi sebagai saluran setup.

Sebagai contoh, sistem AMPS mengalokasikan 21 saluran untuk tujuan ini. Saluran ini

digunakan dalam pengaturan dan menyerahkan off panggilan sebagai berikut. Ketika

pengguna ponsel ternyata pada unitnya, unit scan mensetup saluran dan memilih satu dengan

sinyal terkuat. Ini kemudian memantau konfigurasi ini channel selama sinyal tetap di atas

ambang tertentu. Untuk membuat panggilan dari jaringan telepon umum atau dari pengguna

ponsel lain ke ponsel pengguna, MSC mengirimkan permintaan panggilan ke semua stasiun


36/48

basis, yang pada gilirannya menyiarkan permintaan di semua saluran pengaturan ke depan ,

menentukan ponsel nomor telepon pengguna. Ketika mobile station yang diinginkan

menerima permintaan pesan, itu balasan dengan mengidentifikasi diri pada saluran

pengaturan terbalik. Sesuai berdasarkan stasiun balasan ke MSC dan memberikan saluran

suara maju dan mundur. Base station menginstruksikan mobile station untuk mulai

menggunakan saluran ini , dan telepon seluler dibunyikan. Untuk melakukan panggilan ,

mobile station mengirimkan permintaan dalam konfigurasi terbalik channel. Selain nomor

telepon dan nomor telepon yang dituju, mobile station juga mengirimkan nomor seri dan

kemungkinan sandi informasi yang digunakan oleh MSC untuk memvalidasi permintaan.

Pengaturan panggilan ini melibatkan konsultasi home location register, yang merupakan

database yang berisi informasi tentang pelanggan yang ini adalah area rumah. Validasi ini

melibatkan pusat otentikasi , yang berisi informasi tentang otentikasi subscribers. MSC

kemudian menetapkan panggilan ke jaringan telepon umum oleh menggunakan sinyal telepon

konvensional , dan base station dan mobile station akan dipindah ke ditugaskan maju dan

mundur kanal suara. Sebagai hasil panggilan , tingkat sinyal dipantau oleh base station. Jika

level sinyal turun di bawah ambang batas yang ditetapkan, MSC akan diberitahu dan ponsel

stasiun diinstruksikan untuk mengirimkan pada saluran setup. Semua BTS di sekitarnya

diperintahkan untuk memantau kekuatan tingkat sinyal dalam ditentukan

channel setup. MSC menggunakan informasi ini untuk menentukan sel terbaik yang

panggilan tersebut harus diserahkan. Base station saat ini dan stasiun mobile diinstruksikan

untuk mempersiapkan handoff . MSC kemudian melepaskan kaitannya dengan base station

pertama dan menetapkan koneksi ke base station baru. Mobile station mengubah saluran

untuk mereka yang dipilih dalam sel baru. Koneksi terganggu untuk periode singkat yang

diperlukan untuk menjalankan off.13. Bila roaming pengguna memasukkan daerah di luar

daerah asalnya , khusus prosedur prosedur di diwajibkan untuk menyediakan layanan telepon

seluler. Pertama, bisnis mengatur untuk berada di tempat antara rumah dan mengunjungi

penyedia layanan seluler. Untuk secara otomatis menyediakan layanan roaming , serangkaian

interaksi diperlukan antara jaringan rumah dan jaringan dikunjungi, dengan menggunakan

sinyal telepon sistem. Ketika roamer memasuki daerah baru, roamer register di daerah dengan

menggunakan saluran setup. MSC di daerah baru menggunakan informasi provider oleh

roamer untuk meminta otorisasi dari lokasi rumah yang roamer mendaftar. Lokasi

pengunjung mendaftar berisi informasi tentang mengunjungi subscribers. Setelah mendaftar,

roamer dapat menerima dan menempatkan panggilan dalam area baru. Dua set standar telah

dikembangkan untuk sinyal yang diperlukan untuk mendukung layanan telepon seluler.


37/48

Komunikasi Global Sistem for Mobile ( GSM ) dikembangkan sebagai bagian dari sistem

Eropa. Interim Standard 41 ( IS - 41 ) dikembangkan kemudian di Amerika Utara, dengan

menggunakan banyak kerangka GSM . Dalam berikut Bagian kita menggambarkan protokol

arsitektur berlapis GSM. Dalam sistem GSM base station subsystem ( BSS ) terdiri dari dasar

transceiver station ( BTS ) dan base station controller ( BSC ). BTS dari antena dan

transceiver untuk berkomunikasi dengan telepon seluler.

BTS ini juga berkaitan dengan pengukuran kekuatan sinyal. BSC mengelola sumber

daya radio dari satu atau lebih BTS. BSC berkaitan dengan setup kanal frekuensi serta

dengan penanganan lepas tangan masing-masing BTS berkomunikasi dengan pusat mobile

switching melalui BSC, yang menyediakan antarmuka antara segmen radio dan segmen

beralih sebagai ditunjukkan pada Gambar 4.53. GSM signaling protokol stack memiliki tiga

lapisan seperti yang ditunjukkan pada Gambar 4.53. Layer 1 sesuai dengan lapisan fisik , dan

lapisan 2 ke lapisan data link. GSM layer 3 sesuai dengan lapisan aplikasi dan dibagi menjadi

tiga sublayers: manajemen sumber radio ( RRM ), mobility management ( MM ), dan

manajemen panggilan ( CM ). Himpunan bagian yang berbeda dari lapisan / sublayers yang

hadir dalam elemen yang berbeda dalam jaringan GSM . Kami membahas melanjutkan ini

dari stasiun mobile ke MSC pada Gambar 4.53. Udara antarmuka radio antara mobile station

dan BTS dilambangkan sebagai Um. Lapisan fisik di seluruh antarmuka Um disediakan oleh

radio transmisi sistem. Protokol LAPD adalah protokol link data yang merupakan bagian dari

Protokol ISDN tumpukan dan mirip dengan modus asynchronous seimbang di HDLC dibahas

dalam Bab 5 . LAPDm menunjukkan versi mobile dari LAPD . radio mana emen sumber

daya Sublayer antara stasiun mobile dan penawaran BTS dengan menyiapkan saluran radio

dan dengan serah terima ( istilah GSM untuk hand-off ). Antarmuka antara BTS dan BSC

yang dilambangkan sebagai antarmuka. Lapisan fisik terdiri dari link 64 kbps dengan LAPD

menyediakan data link lapisan. Sebuah BSC dapat menangani serah terima jika serah terima

melibatkan dua sel di bawahnya kontrol. Pendekatan ini mengurangi MSC beberapa beban

pengolahan. Antarmuka antara BSC dan MSC dilambangkan sebagai Sebuah antarmuka yang

menggunakan stack protokol SS7. The RRM Sublayer di MSC yang terlibat dalam serah

terima antara sel-sel milik BSC yang berbeda tapi itu berada di bawah kendali MSC. Hanya

mobile station dan MSC terlibat dalam mobilitas pengelolaan pemerintah dan sub-lapisan

manajemen panggilan. Penawaran manajemen mobilitas dengan prosedur untuk menemukan

stasiun mobile sehingga panggilan dapat diselesaikan. Dalam GSM, sel dikelompokkan ke

dalam area lokasi . Sebuah stasiun mobile diharuskan mengirim pembaruan pesan untuk

memberitahu sistem ketika bergerak antara daerah lokasi. Ketika panggilan tiba untuk stasiun


38/48

bergerak , itu dipanggil di semua sel di lokasi daerah ini. MSC, HLR, VLR dan terlibat dalam

prosedur memperbarui lokasi dan untuk routing panggilan masuk. Mobilitas Sublayer juga

berkaitan dengan otentikasi pengguna. Dalam GSM, tidak seperti standar lain, mobile station

termasuk kartu pintar , yang disebut Subscriber Identity Module ( SIM ), yang

mengidentifikasi pelanggan, terlepas dari spesifikasi terminal cperangkat dan memberikan

otorisasi kunci rahasia . Sublayer manajemen panggilan berkaitan dengan pembentukan dan

pelepasan panggilan . Hal ini didasarkan pada signaling prosedur ISDN dengan modifikasi

untuk menangani routing panggilan ke pengguna ponsel. Pada bagian ini kita telah berfokus

pada aspek jaringan telepon selular. Aspek yang sangat penting dari jaringan selular adalah

teknik akses yang digunakan untuk menyediakan saluran yang digunakan untuk koneksi

individu. Di sini kita memiliki dibahas contoh standar AMPS yang didasarkan pada

pembagian frekuensi multiplexing sinyal analog. Dalam Bab 6 kita mempertimbangkan

berbagai jenis teknik akses yang digunakan dalam jaringan telepon selular digital

.


39/48

4.9 JARINGAN SELULAR SATELIT

Jaringan berbasis satelit menggunakan konsep selular sedang digunakan untuk

memberikan komunikasi global. Dalam sistem ini seluruh planet ditutupi oleh konstelasi

satelit yang memungkinkan komunikasi dari satu titik di dunia. Sistem ini dapat dirancang

untuk memberikan informasi komunikasi pribadi global yang benar di mana pengguna

dengan terminal mobile berkomunikasi dengan satelit terdekat di konstelasi dan dari sana ke

pengguna lain di dunia. Sistem ini juga dapat dirancang untuk menyediakan jaringan

broadband di langit

Periode waktu T yang dibutuhkan satelit untuk berputar mengelilingi bumi diberikan

oleh persamaan :

T = 2 [A3/

/g]1/2

detik

dimana A adalah jari-jari bumi (6378 km) ditambah ketinggian satelit, dan gravitasi

konstan g = 3,99 x 10 5 km3 = s2 . Geostasioner bumi satelit orbit (GEOS) tradisonal

ditempatkan di orbit sekitar 35.786 km di atas permukaan bumi di khatulistiwa. Rotasi satelit

ini kemudian disinkronkan dengan bumi, sehingga satelit tampak statis terhadap bumi. Pada

ketinggian ini, sinar spasial GEOsatellite dapat menutupi sebagian besar dunia, dan antena

stasiun bumi tidak perlu melacak satelit karena satelit statis. Namun, ketinggian menyiratkanwaktu transmisi antar ke satelit sekitar 270 ms

Dalam satelit dua band frekuensi yang terpisah digunakan untuk komunikasi dalam

arah uplink dan downlink untuk meminimalkan gangguan antara pemancar dan penerima.

Pada satelit band awal frekuensi yang tersedia dibagi menjadi beberapa saluran menggunakan

frekuensi-division multiplexing. Pada satelit masing-masing saluran uplink akan

diterjemahkan ke frekuensi yang berbeda sebelum disiarkan di downlink. Kemudian time-

division multiplexing digunakan untuk berbagi akses ke media transmisi

Kemajuan dalam pemusatan antena memungkinkan pengenalan penempatan sinar

transmisi dimana uplink dan downlink sinyal dapat difokuskan di wilayah geografis yang

lebih kecil. Penggunaan penempatan sinar memungkinkan pita frekuensi yang akan

digunakan kembali di daerah terpisah secara geografis. Pengenalan saklar onboard satelit

memungkinkan informasi harus diaktifkan antara sinar tempat yang berbeda. Namun, jumlah

penempatan sinar yang dapat diimplementasikan dalam satu satelit terbatas, sehingga daerah

yang dapat ditutupi juga terbatas.


40/48

Satelit orbit rendah bumi (Leos) menggunakan arsitektur seluler untuk menyediakan

cakupan global. Ketinggian satelit ini biasanya di kisaran 750-2.000 km, sesuai dengan

periode rotasi sekitar dua jam dan kecepatan satelit dari sekitar 25.000 km / jam. Sekelompok

satelit berputar di dalam pesawat mengelilingi bumi dalam orbit kutub seperti yang

ditunjukkan pada Gambar 4.54a. Pertimbangkan sepotong wilayah yang dicakup oleh satelit

ini seperti yang ditunjukkan pada Gambar 4.54b. ada dua pendekatan dasar untuk bagaimana

sel-sel dalam sepotong didefinisikan. dalam pendekatan satelit tetap, sel-sel didefinisikan

sehubungan dengan satelit. Di sini arah sinar satelit tetap, dan stasiun bumi harus

menyesuaikan diri dengan satelit yang lewat.

Dalam pendekatan bumi tetap, sel-sel yang tetap terhadap bumi. Satelit yang paling dekat

dengan pusat sel mengarahkan sinar ke daerah yang tetap dalam sel. Akibatnya, satelit

tampak diam terhadap sel selama satelit itu mencakup. Sebagai satelit selesai melewati yang

lebih sel, handoff dilakukan untuk sel berikutnya dalam pesawat. Dalam prakteknya, setiap

LEOsatellite memiliki beberapa balok tempat sehingga wilayahnya cakupan pada waktu

tertentu terdiri dari beberapa sel. Frekuensi kemudian dapat digunakan kembali dalam sel

berdampingan. Cakupan yang lengkap dari dunia disediakan dengan mengerahkan jumlah

yang cukup kelompok satelit pada bidang orbit yang berbeda.

Konstelasi satelit di LEOsystem yang dirancang untuk berfungsi sebagai jaringan.Setiap satelit di LEOconstellation bertindak sebagai switching node, dan setiap satelit

terhubung ke satelit terdekat oleh intersatellite link (ISLs). Link ini informasi rute yang

diterima dari terminal pengguna melalui jaringan satelit dan akhirnya menuju gerbang ke

jaringan berbasis bumi atau ke pengguna ponsel. Secara umum, setiap satelit dalam bidang

orbit mempertahankan posisinya dalam kaitannya dengan satelit lain di pesawat. Namun,

satelit di pesawat yang berbeda tidak terkoordinasi. Situasi ini menunjukkan bahwa algoritma

routing harus beradaptasi dengan posisi relatif dari satelit yang berbeda dan stasiun bumi,serta perubahan arus lalu lintas.


41/48

Setiap node satelit juga harus menerapkan sinyal dan fungsi kontrol untuk mengatur

dan melepaskan koneksi. Protokol signaling di LEOsytems mirip dengan protokol ISDN dan

SS7 digunakan dalam sistem seluler telepon konvensional. Seperti dalam sistem selular

konvensional, database juga harus dipertahankan untuk memberikan profil layanan pengguna

dan terminal, serta otentikasi dan berbagai jenis data administratif.

Sistem Iridium adalah LEOsystem pertama yang diusulkan dan ditempatkan di 1998.

Tujuan utama dari sistem ini adalah untuk menyediakan telepon mobile global dan layanan

paging. Usulan awal melibatkan konstelasi 77 satelit, memotivasi nama Iridium, untuk unsur

kimia 77. Sistem saat ini terdiri dari 66 satelit dalam enam bidang orbit. Setiap satelit

memiliki 48 penempatan sinar, sehingga jumlah total global sinar adalah 3168. Sebagai satelit

mendekati kutub, beberapa sinar dimatikan sehingga total 2.150 balok aktif pada waktu

tertentu.

The set terminal adalah telepon portabel yang memancarkan dalam jalur frekuensi

1,616-1,626 GHz. Iridium memberikan 2,4 atau 4,8 kbps transmisi suara serta 2,4 kbps

transmisi data. Setiap satelit terhubung ke empat satelit tetangga, dan link intersatellite

beroperasi pada pita 23,18-23,38 GHz. Komunikasi antara sistem satelit dan jaringan

terestrial berlangsung melalui tanah gateway stasiun. Downlink dan uplink band frekuensi ke

gateway ini masing-masing di band 19,4-19,6 GHz dan 29,1-29,3 GHz band.

Pada pertengahan 1999, konsorsium Iridium menghadapi masalah keuangan yang

serius karena kurangnya permintaan untuk layanan Iridium biaya tinggi.

Jaringan Teledesic dimaksudkan untuk memberikan akses ke jaringan backbone

berbasis satelit data berkecepatan tinggi. Akses ke jaringan akan diberikan melalui gateway

berbasis bumi. Seperti ISDN, Jaringan Teledesic mendefinisikan saluran suara dasar dan

saluran data dasar untuk sinyal dan kontrol, yang terdiri dari 16 kbps dan 2 kbps, masing-

masing. Tingkat saluran lain yang tersedia sampai dengan 2,048 Mbps (E-1). Aplikasi khusus

dapat diberikan sampai dengan 1,24416 Gbps (STS-12).


42/48

RINGKASAN

Tujuan bab ini adalah untuk menunjukkan bagaimana individu sistem komunikasi

dapat dikonfigurasi ke dalam sistem transmisi yang dapat dikendalikan untuk menyediakan

end-to-end koneksi lapisan fisik.

Sebuah tren jangka panjang dalam komunikasi adalah ketersediaan sistem komunikasi

dengan bit rate yang lebih tinggi dan keandalan yang lebih besar. Kami mulai bab dengan

diskusi tentang teknik multiplexing yang memungkinkan bandwidth dari sistem tersebut

untuk dibagi di antara beberapa pengguna. Kami fokus pada time-division multiplexing dan

memperkenalkan hirarki multiplexing digital yang membentuk tulang punggung dari sistem

transmisi saat ini.

Teknologi serat optik menonjol dalam backbone saat ini dan masa depan jaringan.

Kami memperkenalkan standar SONET untuk transmisi optik, dan kami membahas perannya

dalam desain sistem transmisi yang fleksibel dalam hal konfigurasi dan kuat sehubungan

dengan kesalahan. Kami juga membahas wavelenght-division multiplexing yang akan

meningkatkan bandwidth digunakan banyak sistem serat optik yang ada dengan faktor seratus

lebih. Ketersediaan bandwidth besar ini akan mengubah baik akses dan arsitektur tulang

punggung jaringan masa depan.

Sebagai contoh umum dari konsep telepon mempertimbangkan jaringan selular yang

dibahas dalam bagian terakhir dari bab ini. Nilai terminal portabilitas dan mobilitas pengguna

dan biaya infrastruktur yang relatif rendah merupakan faktor-faktor dalam ledakan

pertumbuhan komunikasi selular. Kami melihat bagaimana fungsi kontrol kunci yang

memungkinkan mobilitas yang dibangun pada infrastruktur signaling yang dikembangkan

untuk jaringan telepon. Selanjutnya, kita melihat bagaimana konsep-konsep yang sama dapat

diterapkan di jaringan selular satelit. Teknologi ini merupakan demonstrasi yang jelas dari

penerapan konsep dasar yang sama dalam konteks jaringan yang berbeda.


43/48

DAFTAR PUSTAKA

Bellamy, J., Digital Telephony, John Wiley & Sons, Inc., New York, 1991.

Carne, E. B., Telecommunications Primer: Signals, Building, Blocks, and Networks,

Prentice-Hall PTR, Upper Saddle River, New Jersey, 1995. Clark, M. P., Network and

Telecommunications: Design and Operation, John Wiley & Sons,New York, 1997.

Clos, C., `À Study of Non-Blocking Switching Networks,'' Bell System Technical

Journal,

Vol. 32: 406424, March 1953. ComLinks.com, ``Teledesic Satellite Network,''

http://www.comlinks.com/satcom/teled.htm,1999. Cooper, R. B., Introduction to

Queueing Theory, North Holland, Amsterdam, 1981.Computer Science and

Telecommunications Board (CSTB), The Evolution of Untethered Communications,

National Academy of Sciences, Washington D.C., 1997. Gallagher, M. D. and R. A.

Snyder, Mobile Telecommunications Networking with IS-41, McGraw-Hill, New York,

1997.

Goodman, D. J., Wireless Personal Communications Systems, Addison-Wesley,

Reading,

Massachusetts, 1997. Iridium LCC, `Ìridium System Facts,''

http://www.apspg.com/whatsnew/iridium/facts.html,1997. Liu, M., Principles and

Applications of Optical Communications, Irwin, Burr Ridge, 1996. Mukherjee, B.,

Optical Communication Networks, McGraw-Hill, New York, 1997. Nortel Networks,

``SONET 101,'' PDF le available through the Nortel Networks site http://

www.nortelnetworks.com (Customer Solutions > Optical Solutions > SONET

Solutions). Also available throughhttp://www.itprc.com/physical.htm.Nortel Networks,

``S/DMS TransportNode Overview,'' Appendixes AG, PDF le available through the

Nortel Networks site http://www.nortelnetworks.com (Customer Solutions > Optical

Solutions > SONET Solutions > OC-192), 1996. Pecar, J. A., R. J. O'Connor, and D. A.

Garbin, The McGraw-Hill Telecommunications Factbook, McGraw-Hill, New York,

1993. Ramaswami, R. and K. N. Sivaraian, Optical Networks: A Practical Perspective,

Morgan Kaufmann, San Francisco, 1998. Russell, T., Signaling System #7, McGraw-

Hill, New York, 1995.

Scourias, J., `Òverview of the Global System for Mobile Communications,''

Department of

Computer Science, University of Waterloo, Waterloo, Ontario, Canada. Technical
http://www.comlinks.com/satcom/teled.htm,1999http://www.comlinks.com/satcom/teled.htm,1999http://www.apspg.com/whatsnew/iridium/facts.html,1997http://www.apspg.com/whatsnew/iridium/facts.html,1997http://www.itprc.com/physical.htmhttp://www.itprc.com/physical.htmhttp://www.itprc.com/physical.htmhttp://www.itprc.com/physical.htmhttp://www.apspg.com/whatsnew/iridium/facts.html,1997http://www.comlinks.com/satcom/teled.htm,1999


44/48

Report CS-96-15, March 1996. Available from http://www.shoshin.uwaterloo.ca/

papers.html.

Sexton, M. and A. Reid, Transmission Networking: SONET and the Synchronous

Digital

Hierarchy, Artech House, Boston, 1992. SprintBiz News, ``Focus on SONET Network

Survivability,'' a PDF le available fro

Documents

Kelompok 3-Transmission System and Telephone Network