RSS

Penggunaan Synchronous Digital Hierarchy dan Asynchronous Transfer Modus dalam Sistem Transmisi Modern

22 Dec

1. Latar Belakang

Sejalan dengan pesatnya kemajuan teknologi ,khususnya di bidang telekomunikasi, tuntutan akan adanya sistem transmisi yang lebih cepat dan efisien menjadi semakin besar pula. Hal ini terutama didukung dengan semakin meluasnya penggunaan kabel serat optik yang memiliki daya tampung sangat tinggi. Selain itu penggunaan jaringan telekomunikasi semakin diperkaya dengan bertambahnya jenis layanan telekomunikasi, misalnya komunikasi video, dan sebagainya. Ini mengakibatkan kebutuhan akan sebuah jaringan telekomunikasi yang mampu menampung semua layanan tersebut.

 

2. Synchronous Digital Hierarchy (SDH) dan Plesiochronous Digital Hierarchy (PDH)

2.1. Definisi dan Sejarah SDH

Synchronous Digital Hierarchy (SDH) atau yang di Amerika Utara dan Jepang lebih dikenal dengan istilah SONET (Synchronous Optical Network) adalah standar pemultipleksan jaringan telekomunikasi optikal. Ciri utama konsep transmisi sinkron ialah penggunaan kendali pulsa-pulsa detak (clock) yang identik di seluruh jaringan. Tentu saja ini tidak dapat sepenuhnya terealisasikan jika jaringan tersebut mencakup wilayah geografis yang luas. CCITT, yang sekarang berubah namanya menjadi International Telecommunication Union (ITU) mulai menujukkan ketertarikan kepada SDH/SONET pada tahun 1986 dengan dengan dibentuknya Komite T1 yang bertugas menangani standardisasi jaringan transmisi. Komite ini menghasilkan beberapa paket standar atau normanorma.

 

Masalah yang paling utama adalah adanya perbedaan dalam hirarki jaringan transmisi (dalam hal ini asinkron) antara Amerika Utara dan Eropa. Jaringan transmisi di Amerika Utara dan Jepang (T1) memiliki kecepatan 1 544 Mb/s sementara standar Eropa (E1) menggunakan kecepatan 2 048 Mb/s. Barulah pada tahun 1988 dalam sidang CCITT diresmikan standar baru yaitu SDH/SONET yang berlaku di seluruh dunia. Bahkan pada tahun 1989 standar ini juga diterima oleh American National

Standard for Information (ANSI).

2.2. Perbandingan PDH dan SDH

ABSTRAKSI

Sejalan dengan pesatnya kemajuan teknologi di bidang telekomunikasi, tuntutan akan adanya sistem transmisi yang lebih cepat dan efisien menjadi semakin besar pula. Hal ini terutama didukung dengan semakin meluasnya penggunaan kabel serat optik yang memiliki daya tampung sangat tinggi dan munculnya jenis-jenis layanan baru.

Synchronous Digital Hierarchy (SDH) adalah standar pemultipleksan jaringan telekomunikasi optikal. Berbeda dengan system yang lama, Plesiochronous Digital Hierarchy (PDH), yang bekerja dengan pulsa detak maksimum pada setiap simpul (switching node) sebagai standar, SDH menggunakan pointer untuk menandai awal payload. Nilai pointer mempengaruhi fasa tegangan pada titik akhir jaringan. Kelebihan lain SDH adalah sifatnya yang self healing dan management yang baik.

Kemudian dalam tulisan ini dibahas struktur, hierarki dan topologi jaringan SDH. Satuan modul terkecil dalam SDH, yaitu STM-1 dibahas secara mendetil berikut cara pemultiplekan dari kanal 2Mb/s terus hingga STM-16. Selanjutnya dibicarakan elemenelemen jaringan SDH seperti cross connect dan multiplexer. Karena sifat keduanya yang saling menunjang satu sama lain dan karena keduanya merupakan teknologi yang paling aktual di bidang telekomunikasi, maka kombinasi Asynchronous Transfer Modus (ATM) dan SDH sangatlah optimal. SDH memiliki fungsi layer pertama dan ATM berada di atasnya. Pertama-tama dibicarakan sedikit tentang konsep ATM dan perbedaannya dengan teknik pemultiplexan lainnya.

Kelebihan kombinasi ini antara lain sifatnya yang sinkron, pemanfaatan lebar pita yang optimal dan standardisasi di seluruh dunia. Tetapi teknik ini juga memiliki kelemahan misalnya karena hilangnya sel-sel ATM, kesalahan pada header ATM, dan

sebagainya. Selain itu delay switching dan noise masih sulit untuk benar-benar dihilangkan.

 

PDH adalah sistem yang selama ini digunakan,hingga diterapkannya SDH. Kata plesiochronou sberasal dari bahasa Yunani plesio yang berarti hampir. Nama ini baru dimunculkan setelah SDH diresmikan oleh CCITT, karena orang merasa perlu memberikan nama baru untuk sistem lama, yang sebelumnya dianggap sinkron, tetapi masih “kalah” sinkron dengan SDH. Dalam sebuah jaringan transmisi, pemultiplekan memiliki masalah dalam hal pencabangan dan penyisipan (drop and insert) karena sulit untuk memonitor dan mengendalikan proses ini. Jika sebuah multiplexer berusaha untuk menggabungkan beberapa sinyal ke dalam sebuah arus data (stream), terjadi kesulitan karena pulsa detak setiap sinyal tidak persis sama. Dalam sistem PDH, perbedaan sebesar 50 bit pada kecepatan 2 048 Mb/s adalah sesuatu yang wajar.

Ini karena PDH tidak menyinkronkan jaringan dalam arti sesungguhnya. PDH hanya

menggunakan pulsa detak maksimum pada setiap simpul (switching node) sebagai standar. Jika tidak ada lagi data bit dalam buffer karena sinyal data tersebut menggunakan pulsa detak yang lebih lambat, maka PDH akan menyisipkan bit-bit

tambahan (stuff bits, Stopfbit). Sebaliknya, multiplexer penerima harus membuang bit-bit tambahan tersebut. Kerugian lain yang dimiliki PDH adalah kemampuan komponen transmisi yang terbatas pada satu jenis layanan saja, pada umumnya layanan telepon biasa yang dikenal dengan Plain Old Telephone Service (PTOS). Hal ini tentu saja tidak sesuai lagi dengan perkembangan teknologi yang mengutamakan efisiensi hardware (dalam hal ini kabel baik serat optik maupun tembaga). Jaringan transmisi modern harus mampu menggabungkan beberapa jenis layanan. Integrasi

dan fleksibilitas inilah yang ditawarkan SDH sebagai salah satu kelebihannya. SDH (kanan)

Keunggulan SDH yang paling utama adalah prinsip pemultiplekan yang murni sinkron. Kebalikan dari teknik pemultiplekan PDH seperti yang disebutkan di atas, beberapa sinyal data dapat dimultiplek menjadi sinyal SDH yang memiliki kecepatan lebih tinggi secara langsung (direct syncronous multiplexing). Cara kerja teknik ini

akan dijelaskan dalam bagian-bagian selanjutnya. Sifat-sifat SDH lainnya adalah sebagai berikut :

  • Manajemen dan maintanance jaringan yang sangat baik dan fleksibel. Hampir 5% dari seluruh lebar pita digunakan untuk fungsifungsi ini (lihat bagian selanjutnya mengenaistruktur frame).
  • _Self healing, yaitu pencarian rute kembali(rerouting) tanpa pemutusan layanan.

3. Jaringan SDH

3.1. Struktur

STM-1 (Synchronous Transport Module) adalah modul transportasi sinkron level-1 . Dalam system SONET digunakan istilah STS (Synchronous Transfer Signal) untuk modul yang ekuivalen. Seperti terlihat pada gambar 1, sebuah modul

STM-1 memiliki kecepatan sekitar 155 Mb/s. Empat modul STM-1 membentuk STM-4 (sekitar 620 Mb/s), dan seterusnya. Sampai saat ini telah didefinisikan sampai dengan STM-64 (10 Gb/s). Sebuah frame tunggal STM-1 adalah sebuah matriks yang terdiri dari 9 baris dan 270 kolom. Setiap elemen matriks mewakili 1 byte (8 bit),

sehingga frame ini sesungguhnya terdiri dari 2430 byte. Masing-masing frame ditransmisikan dari kiri ke kanan, diawali dari ujung kiri atas hingga kanan bawah. Setiap bit memiliki kecepatan 8 kHz sesuai dengan kecepatan sampling data

(Abtastrate) yang umum digunakan untuk transmisi suara secara digital. Maka setiap byte dalam frame memiliki kecepatan 64 kbit/s (8 bit X 8 kHz) dan seluruh frame secara total berkecepatan 155 Mbit/s (2430 X 64 kbit/s) seperti yang telah

disebutkan di atas. Frame STM-1 terdiri dari dua bagian, yaitu SOH (Section Overhead) dan VC (Virtual Container) yang merupakan payload atau informasi intinya. Tiga kolom pertama SOH dinamakan Regenerator Section Overhead (RSOH) dan lima kolom terakhir disebut Multiplexer Section Overhead (MSOH). Di antaranya terdapat pointer yang bertanggung jawab atas sinkronisasi jaringan.

 

Alokasi byte SOH adalah sebagai berikut :

  • Parity byte B1 (1 byte = 8 bit) dibentuk dari seluruh frame dan dihitung pada setiap regenerator, sedangkan B2 (3 byte = 24 bit)dibentuk dari frame tanpa bagian RSOH dan dihitung hanya pada simpul-simpuljaringan/multiplexer. Parity bytes yang dihitung berdasarkan data pada suatu frame diselipkandalam frame selanjutnya, dan seterusnya.Setiap VC memiliki satu kolom (9 baris) PathOverhead (POH) dan sisanya merupakan payloa ddari frames di bawahnya. POH ini hanya dibuat satu kali (pada titik awal transimi) sehingga bersifat end-to-end. Ia berisikan pelabelan jalur(path), sebuah parity byte, identifikasi tipe payload, dan pengawasan jalur transmisi. Elemen penting yang berfungsi menjaga sinkronisasi SDH adalah pointer. Dengan adanya pointer tidak diperlukan lagi buffer pada setiap multiplexer sehingga transmisi berjalan lebih cepat. Sinyal-sinyal data yang masuk ke multiplexer memiliki sedikit perbedaan pulsa-pulsa detak seperti yang telah disebutkan di awal tulisan ini. Untuk mengatasi masalah ini, multiplexermencari titik awal payload. Stiap pergeseran titik awal VC sebesar 3 byte mengakibatkan perubahan nilai pointer sebesar 1. Jika sinyal yang masuk lebih cepat dibandingkan dengan pulsa detak multiplexer, maka nilai pointer bertambah satu (inkrementasi). Sebaliknya jika ia lebih lembat, maka nilai pointer dikurangi satu (dekrementasi). Perubahan pointer akan mengakibatkan perubahan fasa tegangan pada perubah D/A di titik akhirtransmisi.

3.2. Topologi Jaringan SDH

Topologi jaringan SDH secara umum adalah Digital Cross Connect (DXC) berfungsi untuk menghubungkan (multiplex/demultiplex) sinyalsinyal digital SDH, misalnya STM-1 dengan STM- 1, STM-4 dengan STM-1, dan seterusnya. DXC juga dapat digunakan untuk menghubungkan PDH dengan SDH. Dalam struktur jaringan yang berbentuk ring/cincin, elemen yang paling banyak digunakan adalah Add/Drop Multiplexer (ADM). Tugas ADM sebagai multiplexer ialah menyisipkan sinyal SDH

atau PDH ke dalam ring SDH di mana ia berada. Sebaliknya sebagai demultiplexer ADM melepaskan suatu sinyal tertentu dari ringnya. Jenis multiplexer berikutnya adalah Terminal Multiplexer. Ia juga melakukan pemultiplekan sinyal SDH atau PDH ke dalam suatu jaringan SDH yang hirarkinya lebih tinggi seperti halnya ADM, tetapi ia bukan merupakan bagian dari sebuah ring. Tentu saja untuk fungsi-fungsi ini

dapat digunakan juga DXC, tetapi karena strukturnya yang lebih kompleks dan harganya yang lebih mahal, orang menggunakan DXC hanya jika benar-benar diperlukan saja. Elemen lainnya yang tidak kalah penting adalah regenerator. Regenerator mereproduksi kualitas sinyal baik amplitudenya maupun fasanya. Di

negara-negara yang menggunakan sistem jaringan optik seperti Jerman, regenerator ini hampir tidak dibutuhkan karena jangkauan sinyal yang tidak terlalu luas dan mutu sinyal yang relatif baik. Tetapi karena faktor-faktor ekonomi dan keamanan SDH juga digunakan dalam system transmisi radio (Funk), meskipun pada prinsipnya SDH diciptakan untuk menunjang sistem transmisi optik. Sistem transmisi radio lebih ekonomis jika infrastruktur yang ada (menara pemancar dan relay, dsb.) bisa digunakan kembali. Juga untuk kondisi alam yang sulit (bergunung-gunung, rawarawa) sistem radio seringkali lebih menguntungkan. Ditinjau dari segi keamanan

sistem tranmisi optik tentu saja lebih riskan, baik karena gangguan alam maupun tangan-tangan jahil. Semua sisi positif sistem radio ini memiliki satu kelemahan, yaitu perlunya stasiun-stasiun penguat dan regenerator pada jarak tertentu.

4. Konsep Asynchronous Transfer

Modus (ATM)

4.1. Apakah ATM?

Latar belakang pengembangan ATM adalah keinginan untuk memanfaatkan teknik dan fasilitas transmisi yang baik pada saat ini (SDH, system jaringan optik) secara optimal. Ini ditunjang pula dengan adanya layanan-layanan yang memerlukan lebar pita yang sangat besar (Breitband) seperti video conference, yang kurang baik jika

diimplementasikan dengan menggunakan jaringan ISDN biasa. ATM adalah suatu konsep multiplex berdasarkan waktu (Time Division Multiplex – TDM). Dalam Model Referensi Telekomunikasi (OSI/ISO Model) ia berada di atas SDH/PDH. ATM berusaha mengoptimalkan lebar pita (bandwidth) yang disediakan sistem transmisi seperti SDH atau PDH.

 

Konsep ATM adalah pengembangan lebih lanjut dari Package Transfer Modus (PTM). Data dalam ATM dibagi-bagi menjadi paket-paket kecil (sel) dengan panjang yang tetap yaitu 53 byte, yang terdiri dari 48 byte payload dan 5 byte header. Konsep ini memiliki satu kekurangan utama yakni tidak adanya pengecekan header dan jaminan keberhasilan transmisi, misalnya pengamanan terhadap hilangnya sel. Pada dasarnya modus transfer dapat dibedakan menjadi tiga jenis pokok :

  •  Synchronous Transfer Modus (STM)

Pada modus ini terdapat frame yang diawali dengan bit-bit sinkronisasi dan memiliki panjang yang tetap (125 µs pada sistem PCM-30). Frame ini kemudian dibagi lagi menjadi blok-blok yang memiliki panjang yang sama, misalnya pada PCM- 30 terdapat 30 blok untuk pelanggan, satu blok untuk sinkronisasi dan satu blok untuk signalisasi di tengah-tengah.

  • Package Transfer Modus (PTM)

Modus ini pada dasarnya connectionless dan setiap paket informasi memiliki panjang yang berbedabeda. Setiap paket dilengkapi dengan header yang berisikan alamat tujuan.

  •  Asynchronous Transfer Modus (ATM)

Seperti telah disebutkan di atas, ATM terdiri dari sel-sel yang memiliki panjang yang sama (53 byte), tetapi tidak mengenal frame dengan blok-blok pelanggan seperti halnya STM. Gambar 7 : Contoh konsep ATM Semakin besar lebar pita (bandwidth) seorang pelanggan, atau semakin tinggi kecepatan bitnya, semakin banyak pula sel yang dibutuhkan. Maka seringkali pelanggan lain dirugikan karena harus

menunggu giliran. Jika lebar pita ini sudah maksimal, ada kemungkinan pelanggan lain sama sekali tidak mendapatkan giliran. Untuk mengatasinya, beberapa sel terpaksa “dibuang” agar pelanggan lainnya mendapat giliran. Hal ini tentu saja mengurangi kualitas transmisi. Ini dapat berakibat fatal pada transfer data. Karena tidak adanya jaminan keberhasilan transmisi, setiap pelanggan harus mengecek ulang apakah transmisi berjalan dengan lancar.

4.2. Jenis-jenis Layanan dan Model Referensi

Model Referensi ATM dibuat berdasarkan Model Referensi OSI/ISO. Secara umum ATM menempati posisi pada layer kedua, yaitu Logical Link Layer. ATM sendiri terdiri dari dua layer, yaitu ATM Layer dan ATM Adaption Layer (AAL).

Secara umum ATM Layer bertugas mengatur transport sel. Untuk itu ia membentuk ATM header yang panjangnya 5 byte. Di dalam header tersebut terdapat 16 bit Virtual Channel (VC) dan 8 bit Virtual Path (VP) yang pada prinsipnya merupakan “alamat tujuan” sel. Untuk pengamanan header dibentuk 8 bit Header Error Control (HEC). ATM Layer juga mengatur kecepatan bit dan kepadatan traffic. Lapisan di atasnya adalah ATM Adaption Layer (AAL), yang terbagi lagi menjadi Segmentation and

Reassembly Sublayer (SAR) dan Convergence Sublayer (CS). Kegiatan membelah-belah informasi menjadi 48 byte (yang merupakan payload setiap sel ATM) dan menyatukannya kembali adalah tugas SAR. Sedangkan CS berfungsi untuk menerima informasi dari layer yang lebih tinggi (atau sebaliknya), mengecek panjangnya, dan sebagainya. Dalam konsep ATM terdapat 4 kelas AAL dan layer di atasnya, sesuai dengan jenis layanan yang disediakan. Jenis-jenis layanan dan kelas-kelas AAL tersebut adalah sebagai berikut :

Jenis AAL yang paling banyak digunakan saat ini adalah AAL 5. Ia merupakan penyederhanaan dari AAL 3/4 dan paling mudah direalisasikan oleh jaringan transmisi.

5. Perpaduan ATM dan SDH

Karena sifat keduanya yang saling menunjang satu sama lain dan karena keduanya merupakan teknologi yang paling aktual di bidang telekomunikasi, maka kombinasi ATM dan SDH sangatlah optimal. Seperti telah dijelaskan di atas, SDH memiliki

fungsi layer pertama dan ATM berada di atasnya. Teknik memasukkan sel-sel ATM ke dalam sebuah kanal SDH dapat digambarkan sebagai berikut :

Kombinasi ATM dengan SDH ini merupakan teknik transmisi paling modern saat ini. Kelebihan teknik ini antara lain sifatnya yang sinkron, pemanfaatan lebar pita yang optimal dan standardisasi di seluruh dunia. Tetapi teknik ini juga memiliki kelemahan misalnya karena hilangnya sel-sel ATM, kesalahan pada header, dan sebagainya. Selain itu delay switching dan noise masih sulit untuk benar-benar dihilangkan. Hambatan yang paling besar untuk sepenuhnya berpindah dari sistem PDH ke SDH tentunya adalah masalah biaya. Maka perpindahan ini biasanya merupakan suatu evolusi. Kemungkinan pertama adalah mengganti jaringan backbonenya terlebih dahulu dengan SDH, sementara jaringanjaringan di bawahnya berpindah sedikit demi sedikit. Kemungkinan kedua adalah memulai dari bawah, sehingga pada lapisan bawah jaringan dapat dijamin kesinkronannya. Kemungkinan ketiga adalah membangun jaringan SDH baru paralel dengan jaringan PDH yang lama misalnya

untuk transfer data. Baru kemudian layanan suara/telepon dipindah sedikir demi sedikit ke jaringan SDH.

6. Literatur

  1. Dr. Harald Melcher, Vorlesungsmanuskript Telekommunikation, Fachhochschule Reutlingen, SS 1998
  2. Drs. Sunomo, Synchronous Digital Hierarchy ,Majalah Elektro Indonesia, Edisi 11, Januari 1998
  3. Martin de Pryckcer, Asynchronous Transfer Mode ,Prentice Hall Verlag GmbH, München, 1994
  4. Prof. Dr.-Ing. A. Oehler, Vorlesungsmanuskript Nachrichtenvermittlung, Fachhochschule Reutlingen ,WS 1997/1998

 

 

SDH (SYNRHONOUS DIGITAL HIERARCHY)

 

  • Dengan menjanjikan beberapa keuntungan jika dibandingkan dengan PDH, maka dikembangkan sinyal multiplex digital synchronous dengan kecepatan “bit rate” yang lebih tinggi yaitu dikenal dengan SYNRHONOUS DIGITAL HIERARCHY (SDH).
  • System WSDH mampu membawa sinyal-sinyal PDH maupun sinyal broad band.
  • Dengan SDH memungkinkan untuk membuat sinyal digital pada :

v  Hirarki “bit rate” yang dispesifikasikan oleh REC-G-702.

v  Bit rate dari “Channel Broad band”.

  • SDH ini dimasukkan sebagai REC CCITT G-707

 

 

Level SDH(M)

Bit Rate(Kbps)

1

155.520

4

622.080

8

1.244.160

12

1.866.240

16

2.448.320

 

 

STUDI PENGEMBANGAN TEKNIK SYNCHRONOUS DIGITAL HIERARCHY (SDH) KE TEKNIK WAVELENGTH DIVISION MULTIPLEXING (WDM)

 

Dalam upaya pengembangan kuantitas dan kualitas jaringan telekomunikasi, pihak operator telekomunikasi telah mengadakan penggantian sistem transmisinya dengan serat optik. Selain itu juga dilakukan studi pada teknik transport dari SDH ke WDM. Mengingat keunggulan yang dimiliki WDM, maka direncanakan penggunaan teknik WDM pada jaringan transport komunikasi. Sedangkan yang menjadi permasalahan adalah apakah teknik WDM sudah sesuai digunakan untuk menggantikan teknik SDH yang ada pada teknik transport saat ini.
Tujuan penulisan Tugas Akhir ini adalah menganalisis teknik SDH dan teknik WDM, serta perbandingan penggunaan kanal dan arsitektur jaringan yang dimiliki oleh kedua sistem.
Metode yang digunakan pada penulisan skripsi ini adalah kajian pustaka yang berhubungan dengan serat optik, teknik SDH dan teknik WDM, mengumpulkan data-data penunjang dari PT. Telkom Surabaya, melakukan analisis serta perhitungan sesuai dengan rumusan masalah serta mengambil kesimpulan dari analisa yang dilakukan adalah pada teknik SDH mampu menyediakan kanal sebesar 30.240 kanal (STM-16) dan 120.960 kanal (STM-64). Pada teknik WDM 4 kanal dengan masukan STM-64 (kecepatan transmisi 40 Gbit/s mampu menyediakan 483.840 kanal. Sehingga dengan teknik WDM dapat mengantisipasi kebutuhan telekomunikasi yang sangat besar. Link power budget pada teknik SDH sebesar 59,50 km, sedangkan link power budget pada teknik WDM sebesar 95 km. Transmisi serat optik pada teknik SDH menggunakan optik jenis NDF (Non Dispersion Fiber) dengan kapasitas transmisi maksimal sebesar 4,32 Tbit/s, sedangkan pada teknik WDM menggunakan serat optik soliton jenis DSF dengan kecepatan transmisi maksimal sebesar 43,2 ) yang digunakan pada teknik SDH hanya satu panjanglTbit/s. Panjang gelombang ( gelombang yaitu 1550 nm, sedangkan pada teknik WDM menggunakan 4 panjang gelombang yaitu : 1549,4 nm, 1550 nm, 1550,6 nm dan 1551,2 nm.

Overview Alternatif Teknologi Jaringan Transport Metro

Abstrak: Pada area jaringan metro saat ini tumbuh dan berkembang beberapa teknologi yang memliki kelebihan dan kekurangan masing-masing. Kehadiran teknologi-teknologi baru ini menyebabkan operator memiliki berbagai alternatif pilihan untuk implementasi teknologi NGN di area metro. Beberapa teknologi yang berkembang di jaringan metro dan mendukung konsep NGN adalah seperti uraian yang disampaikan pada tulisan berikut ini.

Perkembangan dan trend trafik data yang sangat cepat telah mendorong semakin terbatasnya kapasitas dari bandwidth sistem transport eksisting. Teknologi SDH merupakan sistem transport yang saat ini mendominasi transport eksisting. Keberadaannya didisain dan diimplementasikan untuk secara optimal menyalurkan trafik suara dengan jaringan sirkit switch.  Dengan konsep demikian, hal ini akan menjadi permasalahan saat melakukan provisioning layanan baru berbasis data, karena jaringan eksisting hanya dioptimalkan untuk sirkit switch dan tidak scalable untuk trafik data. Oleh karena itu berbagai riset dan pengembangan teknologi dilakukan dengan tujuan untuk memenuhi kebutuhan transport berbasis packet di area metro yang antara lain: delivery layanan suara dan data, kapasitas memadai dan scalable, kemampuan provisioning layanan data, reliable dan secure. Beberapa teknologi tersebut adalah SDH STM-64, NG-SDH, xWDM, MPLS, Metro Ethernet, Wimax. Overview Teknologi tersebut adalah sebagai berikut.

A.  Teknologi SDH STM-64

Teknologi SDH STM-64 yang saat ini memiliki format sinyal dengan kemampuan bit rate tertinggi dalam struktur frame SDH pada dasarnya memiliki prinsip yang sama dengan teknologi (struktur frame STM-1 x n) pendahulunya. Secara lebih jelasnya struktur frame STM-64 diperlihatkan pada Gambar dibawah. Dalam gambar tersebut ditunjukkan bahwa jumlah AU4, overhead dan payload pointer adalah 64. Di mana ke 64 payload (AU-4) tersebut dimultipleks dan diposisikan pada frame STM-64 pada posisi payload yang besarnya 261 x 64 byte. Demikian pula untuk overhead-nya, baik RSOH dan MSOH akan menempati 9 x 64 kolom pertama dalam struktur frame STM-64.

Gambar 1.   Struktur Frame STM-64

Besar kapasitas maksimal yang dapat disalurkan oleh SDH STM-64 adalah 10 Gbps (one way). Sistem proteksinya (reliabilitas) dan sekuritas tetap mengikuti sistem proteksi SDH. Dan kebutuhan akan layanan berbasis data dipenuhi dengan koneksi interface tributary perangkat SDH STM-64 dengan router atau packet switch. Provisioning layanan packet tetap dilakukan oleh perangkat packet switch, perangkat SDH hanya difungsikan sebagai penyedia ‘pipa’.

B. Teknologi Next Generation SDH (NG-SDH)

Konsep Next Generation SDH adalah menggabungkan kemampuan menyalurkan trafik kapasitas besar dari SDH dengan potensi trafik yang dimiliki protokol IP. SDH adalah protokol layer fisik (layer 1) sedangkan IP adalah layer network (layer 3). Oleh karena itu untuk mentransportasikan IP diatas SDH diperlukan layer 2 (layer data link) sebagai media perantara kedua layer tersebut. Untuk memenuhi keperluan tersebut maka dikembangkan Point-to-Point Protocol (PPP). PPP merupakan standar yang dikeluarkan oleh IETF. Proses pemetaan paket IP pada SDH terjadi dalam dua tahap, yaitu: tahap pertama paket IP dimasukan ke frame PPP dan tahap kedua frame PPP dipetakan pada payload SDH VC-4/SDH_HO (High Order atau n x STM1). Keuntungan menggunakan ‘IP over SDH’ dibandingkan dengan ‘IP over ATM’  adalah pengurangan overhead (bisa mencapai 10%-30%). Tetapi walaupun begitu, POS dan IP over ATM tetap tak bisa mengatasi masalah keterbatasan pengalamatan dan QoS pada jaringan IP secara tuntas.

 

Gambar 2.           Teknologi  Next Generation SDH

Besar kapasitas maksimal yang dapat disalurkan oleh NG-SDH adalah 10 Gbps (one way). Sistem proteksinya (reliabilitas) dan sekuritas tetap mengikuti sistem proteksi SDH. Dan kebutuhan akan layanan berbasis data dipenuhi dengan interface 10/100 base-T atau 1000 BaseT.

C. Teknologi xWDM

Prinsip kerja dasar dari xWDM (DWDM dan Coarse WDM/CWDM) adalah mentransmisikan kombinasi sejumlah panjang gelombang yang berbeda dengan menggunakan perangkat multiplex panjang gelombang optik dalam satu fiber. Pada sisi penerima terjadi proses kebalikannya dimana panjang gelombang tersebut dikembalikan ke sinyal asalnya.

Gambar 3.           Sistem Transmisi Multi Panjang Gelombang (xWDM)

Perbedaan yang paling mendasar antara CWDM dan DWDM terletak pada channel spacing (parameter jarak antar kanal) dan area operasi panjang gelombangnya (band frekuensi). CWDM memanfaatkan channel spacing 20 nm yang lebih memberi ruang kepada sistem untuk toleran terhadap dispersi.

Tabel 1. Perbandingan CWDM dan WDM

Besar kapasitas maksimal yang dapat disalurkan oleh xWDM  adalah n x 2,5 Gbps atau n x 10 Gbps tergantung jumlah panjang gelombang (l) yang mampu disalurkan pada satu fiber (ITU-T sudah menspesifikasi sampai dengan 80l). Sistem proteksinya (reliabilitas) dan sekuritas tetap mengikuti sistem proteksi SDH. Dan kebutuhan akan layanan berbasis data dipenuhi dengan mentransformasikan trafik berbasis paket menjadi format panjang gelombang(l).

 

 

D. Teknologi Multi Protocol Label Switching (MPLS)

Teknologi MPLS diterapkan dengan tujuan untuk meningkatkan kemampuan dari jaringan IP. Ide dasar dari pengembangan MPLS adalah menggunakan “label” untuk melakukan mekanisme switching di tingkat IP. Hal ini berbeda dengan jaringan IP yang menggunakan pengalamatan IP sebagai dasar mekanisme switching dan jaringan ATM yang menggunakan Virtual Circuit Identifier sebagai dasar mekanisme switching. Di dalam jaringan yang menggunakan protokol MPLS, paket yang masuk kedalam jaringan MPLS terlebih dahulu diberi “label”. Label yang diberikan dapat disusun dari berbagai variasi kriteria sesuai dengan yang diinginkan oleh Service Provider/pengguna. Berdasarkan label yang diberikan ini maka jaringan yang menggunakan protokol MPLS akan memperlakukan paket tersebut sesuai dengan nilai yang melekat pada label tersebut (high priority, low priority, dan lainnya). Hingga saat ini belum ada standard MPLS yang berlaku atau yang dapat diacu (bersifat non proprietary), dikarenakan belum diselesaikannya penyusunan beberapa hal penting yang menjadi dasar penyusunan standar oleh organisasi yang berwenang

 

Besar kapasitas maksimal yang dapat disalurkan oleh MPLS tiap interface-nya  adalah 10 Gbps. Sistem proteksinya (reliabilitas) dilakukan dengan alternatif route dan dual homing, dan metode proteksi path yang umum pada jaringan IP.

E. Teknologi Metro Ethernet

Pada awalnya ethernet digunakan dalam teknologi akses, menyediakan akses internet atau interface user ke network. Sampai saat ini kondisi tersebut masih berjalan tetapi standar ethernet dikembangkan untuk mampu melayani layanan data pada jaringan transport. Fungsi-fungsi layanan pada teknologi ethernet sebagai jaringan transport merupakan hasil pengmbangan yang terus-menerus. Fokus utama dari trend teknologi Metro Ethernet adalah pada Carrier Ethernet, yaitu kemampuan jaringan berbasis pada Ethernet dengan pengembangan fitur dan kemampuan setara TDM based.

 

Metro Ethernet akan mengisi posisi jaringan metro dalam konsep NGN/IMS dengan implementasi layer-2. Layanan berbasis ethernet dan ditransportasikan pada metro ethernet dengan 3 skema:

  • Point to Point
  • Point to Multipoint
  • Multipoint to multipoint

Sebagai teknologi yang berkembang dari akses menuju transport ada beberapa isu jaringan yang terus dibenahi oleh teknologi metro ethernet, yaitu:

  • End to End QoS
  • Scalability
  • Protection (50 ms, end to end Protection)

Untuk proteksi saat ini berkembang beberapa teknologi pendukungnya seperti RPR, EAPS dan ERP.

  • TDM Support (Seamless dan Circuit Emulation).
  • OAM&P of Ethernet in the metro

Besar kapasitas maksimal yang dapat disalurkan oleh Metro Ethernet tiap interface-nya  adalah 10 Gbps. Sistem proteksinya (reliabilitas) dilakukan dengan RPR, EAPS, ERP.

F. Teknologi Wimax

WiMAX (Worldwide Interoperability for Microwave Acces) merupakan teknologi akses wireless pita lebar berstandar IEEE.802.16 yang didesain untuk memenuhi kondisi non LOS (Line of Sight) dan menggunakan teknik modulasi adaptif seperti QPSK, QAM 16, dan  QAM 64. WiMAX merupakan teknologi broadband wireless access yang dikembangkan untuk mengatasi keterbatasan jaringan wireline untuk memenuhi kebutuhan layanan broadband akses ke pelanggan.

Aplikasi WiMAX untuk zeno metro adalah seperti gambar dibawah ini.

 

WiMAX adalah teknologi yang memberi cakupan Servis layanan sampai 50 km dengan karakteristik sebagai berikut:

  • Standar IEEE 802.16 Broadband Wireless Access
  • Delivers > 1 Mbps per user
  • Jarak jangkauan hingga 50 km
  • Penggunaan adaptive modulation bisa mengatasi data rate yang bervariasi
  • Dapat beroperasi pada non-line of sight (NLOS)
  • 1.5 to 20 MHz channels
  • Mendukung sessions per channel yang efisien
  • Beroperasi pada licensed and unlicensed spectrum
  • QoS untuk voice, video, and T1/E1

Dalam implementasinya Wimax lebih banyak dioptimalkan sebagai back haul sistem jaringan yang lain.

G. Kesimpulan

Memperhatikan demikian beragamnya teknologi yang dapat diimplementasikan di area metro dengan kelebihan dan kekurangan masing-masing, maka sangat perlu bagi operator untuk menentukan kebutuhannya, terutama dalam hal layanan yang akan di-deliver dan kebutuhan akan provisioning dan variasi kualitas layanan yang akan diberikan kepada pelanggan. Setelah itu baru akan didapat gambaran tentang teknologi yang cocok untuk diimplementasikan berdasarkan kriteria yang telah dibuat. Masalah interoperability dengan jaringan eksisting merupakan satu hal lain yang perlu menjadi perhatian dalam pemilihan teknologi di metro.

Referensi:

1.      Metro Ethernet Forum

2.      IMS Forum

3.      Wimax Forum

4.      Transparent Optical Networks: where and when?, WJ Tomlinson, Lightwave, 2000

Optical WDM Network: Principle and Practice, Krishna M Sivalingam, Kluwer Academic Publisher, 2000

 

 

Tags: , , , , , , ,

Leave a Reply

Fill in your details below or click an icon to log in:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Log Out / Change )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Log Out / Change )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Log Out / Change )

Google+ photo

You are commenting using your Google+ account. Log Out / Change )

Connecting to %s

 
%d bloggers like this: