ET2080 JARINGAN TELEKOMUNIKASI Switching Techniques STEI - ITB Tutun Juhana – Program Studi Teknik Telekomunikasi

In a communication network, the switch, which is a node, forms a very important component It connects the incoming path to the desired outgoing path and directs the incoming message to the appropriate outgoing link ET2080 Jaringan Telekomunikasi

There are basically three types of switches namely: circuit, message and packet A circuit switch closes a circuit between the incoming and the outgoing paths so that the incoming message can go to the output link. The circuit between any two desired paths is closed by a control signal applied to the switch. ET2080 Jaringan Telekomunikasi

In message and packet switching, the incoming message/packet to the node is stored in a bin ( actually a memory location ) Then the stored message/packet is transferred to another desired bin ( in fact another memory location ) from where the message/packet can be delivered/forwarded to the next node or the receiver The transfer from the incoming bin to the outgoing bin is done with a control/command signal Thus in message/packet switching no circuit is switched on or off as is the case with the circuit switching ET2080 Jaringan Telekomunikasi

Next we will discuss switching techniques in detail but first let’s see the information characteristics first ET2080 Jaringan Telekomunikasi

Information Characteristics Voice Data Video ET2080 Jaringan Telekomunikasi

Karakteristik voice Delay sensitive Tidak sensitif terhadap error Pengiriman voice harus secepat mungkin (real time) Delay requirement untuk satu arah (one way) (ITU-T Rec. G.114) 0-150 ms: Acceptable for most user applications Persyaratan di atas dengan asumsi adanya suatu echo canceller Latency : end-to-end delay Variasi delay (jitter) one-way : ≤ 30 ms Tidak sensitif terhadap error Bit error rate (BER) transmisi data voice maksimum 10-3 Packet loss (untuk digital voice) : ≤ 1 % Voice normal Voice over the phone-line ET2080 Jaringan Telekomunikasi Jitter problem

Karakteristik data Tidak sensitif terhadap delay Sensitif terhadap error Pengiriman data harus error free BER transmission maksimum 10-9 Contoh informasi data: e-mail, file transfer, web dsb. Bursty ET2080 Jaringan Telekomunikasi

Karakteristik video Serupa dengan karakteristik voice tetapi dengan volume informasi yang lebih besar Delay sensitif One-way delay: maksimum 150 milliseconds (ms) One-way packet jitter : maksimum 30 ms Tidak sensitif terhadap error Packet loss: maksimum 1% ET2080 Jaringan Telekomunikasi

ET2080 Jaringan Telekomunikasi

Switching Techniques ET2080 Jaringan Telekomunikasi

Switching Techniques Message Switching Circuit Switching Packet Switching Datagram Packet Switching Virtual Circuit Packet Switching ET2080 Jaringan Telekomunikasi

Switching Techniques Message Switching Circuit Switching Packet Switching Datagram Packet Switching Virtual Circuit Packet Switching ET2080 Jaringan Telekomunikasi

A Short History of Telegraphy Message Switching Digunakan pada jaringan telegraph Telegraphy : writing in distance Sinyal-sinyal morse dari suatu stasiun telegraph ditransfer ke stasiun yang lain (bisa jadi melalui beberapa perantara) Samuel F.B. Morse 1791-1872 Copyrighted A Short History of Telegraphy AG Hobbs & SM Hallas “WHAT HATH GOD WROUGHT” The first telegraph message sent by Morse from Baltimore to Washington (About.com) ET2080 Jaringan Telekomunikasi

Proses store-and-forward ini diulangi sampai message tiba di tujuan Stasiun perantara akan menerima keseluruhan message lalu memeriksa stasiun berikutnya yang harus dituju (this is routing process), kemudian mem-forward message ke stasiun berikutnya tersebut Ini merupakan proses store-and-forward Proses store-and-forward ini diulangi sampai message tiba di tujuan Tidak ada proses pembentukan dan pemutusan koneksi IEEE Virtual Museum ET2080 Jaringan Telekomunikasi

Timing diagram transfer message dari node A ke D melalui node B dan C pada sistem message switching Store and forward Delay propagasi Waktu ET2080 Jaringan Telekomunikasi

Switching Techniques Message Switching Circuit Switching Packet Switching Datagram Packet Switching Virtual Circuit Packet Switching ET2080 Jaringan Telekomunikasi

Circuit switching Digunakan pada jaringan telepon Tahapan komunikasi: Pembentukan koneksi antara dua pihak yang berkomunikasi Proses ini ditujukan untuk mendefinisikan jalur yang harus ditempuh oleh informasi yang akan dikirimkan Koneksi yang dibentuk (resource jaringan yang sudah dialokasikan bagi suatu panggilan) bersifat dedicated (tidak di-share bersama panggilan lain) Baik ada maupun tidak ada informasi yang ditransfer, koneksi terhubung terus Transfer informasi Pemutusan koneksi Berdasarkan adanya keharusan pembentukan koneksi sebelum transfer informasi berlangsung maka teknik circuit switching disebut bersifat connection orriented Teknik circuit switching cocok untuk mentransfer voice Sifat koneksi yang dedicated dapat menjamin delay dan jitter yang disyaratkan untuk transfer voice ET2080 Jaringan Telekomunikasi

Timing diagram Circuit switching antara node A dengan node D yang melalui node B dan C Pembentukan koneksi Transfer informasi Pemutusan koneksi ET2080 Jaringan Telekomunikasi

Switching Techniques Message Switching Circuit Switching Packet Switching Datagram Packet Switching Virtual Circuit Packet Switching ET2080 Jaringan Telekomunikasi

Packet Switching Digunakan pada jaringan untuk mentransfer informasi data Sebelum dikirimkan ke jaringan,message dipecah ke dalam beberapa message yang ukurannya lebih pendek Message-message yang ukurannya pendek ini disebut paket Di penerima, paket-paket itu akan disusun kembali membentuk message semula Resource jaringan di-share oleh user-user yang ada pada jaringan (tidak dedicated) Bila suatu user tidak mentransfer informasi maka user tsb tidak akan menggunakan resource jaringan ET2080 Jaringan Telekomunikasi

Analogi circuit switching vs packet switching 22 Analogi circuit switching vs packet switching ET2080 Jaringan Telekomunikasi ET2080 Jaringan Telekomunikasi

Ada dua macam teknik packet switching: Datagram packet switching Virtual circuit packet switching ET2080 Jaringan Telekomunikasi

Datagram packet swicthing Connectionless Tidak ada pembentukan koneksi dahulu Paket-paket yang dikirimkan diberi identifier node pengirim dan tujuan Paket yang sampai di intermediate node akan diforward ke node berikutnya (bila memungkinkan) Intermediate node tidak perlu menunggu sampainya semua paket yang berasal dari suatu message This is store-and-forward process (just like in message switching) Proses store-and-forward dilakukan berulang sampai paket tiba di tujuan Karena tidak ada pembentukan koneksi dulu, paket-paket yang berasal dari suatu message yang sama dapat menempuh jalur yang berbeda Paket-paket bisa sampai ke penerima secara tidak terurut Bisa jadi ada paket yang hilang Tidak ada jaminan akan selalu tersedia link untuk mem-forward paket Bila kondisi ini terjadi, forwarding paket harus ditunda artinya paket lebih lama berada di dalam suatu node Hal ini berarti tidak ada jaminan delay dan jitter untuk paket yang dikirimkan Best effort Datagram packet switching tidak cocok untuk transfer voice akibat tidak adanya jaminan delay dan jitter Datagram packet switching cocok untuk transfer data yang tidak sensitif terhadap delay ET2080 Jaringan Telekomunikasi

Tiga paket yang berasal dari satu message ET2080 Jaringan Telekomunikasi

Ilustrasi datagram packet switching ET2080 Jaringan Telekomunikasi

Virtual circuit packet switching Memadukan keunggulan circuit switching dan datagram packet switching Connection oriented; komunikasi berlangsung di dalam tiga tahap seperti pada circuit switching Pemakaian resource jaringan tidak dedicated Store-and-forward process masih berlangsung Setelah koneksi terbentuk,paket-paket yang berasal dari suatu message yang sama akan dikirimkan melalui jalur yang sudah ditentukan ketika pembentukan koneksi Paket-paket tiba di tujuan secara terurut Karena alokasi resource di-share antar user maka ada kemungkinan bahwa pada suatu saat tertentu, suatu user yang membutuhkan resource jaringan tidak akan memperolehnya Paket terpaksa harus disimpan lebih lama di suatu node Delay dan jitter tidak bisa terlalu dijamin Teknologi virtual circuit cocok untuk transmisi informasi yang sensitif terhadap delay pada jaringan yang digunakan untuk mentransfer data ET2080 Jaringan Telekomunikasi

Pembentukan koneksi Transfer paket Pemutusan koneksi ET2080 Jaringan Telekomunikasi

Ilustrasi virtual circuit packet switching ET2080 Jaringan Telekomunikasi

Taxonomi Jaringan Telekomunikasi Berdasarkan Teknik Switching yang Digunakan Telecomm. Network Based on its Switching Techniques We will not Cover this Message Switching Circuit Switching-Based Network Packet Switching-Based Network PSTN Cellular Comm. -GSM -CDMA Datagram -based Network Virtual Circuit -based Network Internet X.25 LANs Frame Relay ET2080 Jaringan Telekomunikasi