KD 3.14 Memahami prinsip kerja subscriber internet telepon

 Prinsip Kerja Subcriber Internet Telepon

 

Perkembangan internet yang sangat cepat sejak adanya World Wide Web tidak saja membawa perubahan terhadap penyebaran informasi tetapi juga membawa perubahan terhadap infrastruktur telekomunikasi. Tetapi kecepatan pertambahan jumlah pengguna internet serta jumlah aliran data (informasi) lebih cepat dibandingkan dengan perkembangan infrastruktur telekomunikasi. Dengan semakin banyaknya informasi dan data yang akan diakses apalagi dengan bentuk multimedia semakin memunculkan tuntutan akan kecepatan akses data dan informsi tersebut. Bagi suatu perusahaan kecepatan akan komunikasi data yang tinggi sangat diperlukan untuk implementasi pada aplikasi multimedia real-time seperti konferensi video, hubungan dengan kantor cabang, dan jasa layanan informasi lainnya.

Untuk mendapatkan kualitas yang lebih baik maka ditawarkanlah solusi dengan ISDN (Integrated Service Digital Network). Dengan teknologi digital kecepatan pengiriman data dapat dilakukan sampai dengan 64kbps untuk setiap kanal, karena basic ISDN dapat menyediakan dua kanal maka secara keseluruhan bisa didapatkan kecepatan akses sampai 128kbps. Akan tetapi kendala utama dari teknologi ISDN ini adalah diperlukannya jaringan telekomunikasi baru. Sehingga tidak semua orang dapat menikmati keunggulan teknologi ini. Di Indonesia terdapat layanan jasa telekomunikasi yang menggunakan teknologi ini, yaitu pasopati tetapi layanan jasa ini baru terbatas di bebrapa kota besar. Banyak ragam yang digunakan oleh operator telekomunikasi untuk memberikan layanan broadband akses ke pelanggan. Dari sisi media yang digunakan dapat dibedakan menjadi dua yaitu teknologi wireline (kabel) dan teknologi wireless (tanpa kabel). Dari kategori teknologi wireline dapat digunakan teknologi DSL (Digital Subscriber Line), kabel modem, HFC, maupun optik. Sedangkan dari kategori wireless dapat memanfaatkan teknologi wireless LAN, BWA (Broadband Wireless Access) maupun teknologi terbaru WiMAX (Worldwide Interoperability for Microwave Access).

Dengan berbagai solusi di atas, sebagian operator memanfaatkan teknologi DSL (kabel) dan BWA (untukwireless). Bagi operator telekomunikasi yang incumbent di suatu negara, contoh TELKOM untuk Indonesia dimana telah menggelar kabel sekitar 6 juta line maka akan memanfaatkan teknologi DSL guna meng-enhanced jaringan fisiknya untuk menyalurkan data kecepatan tinggi ke pelanggan. Sedangkan bagi operator baru tentunya sangat sulit dan mahal bila menggelar jaringan broadband dengan DSL. Alternatifnya memanfaatkan teknologi wireless (BWA). Dengan lahirnya teknologi wireless terbaru (WiMAX) maka dapat dijadikan sebagai pengganti atau alternatif untuk menyalurkan layanan broadband ke pelanggan.

Bila dilihat dari segmen pasarnya, maka antara WiMAX dan DSL memiliki kesamaan yaitu sama-sama ditujukan untuk MAN (Metro Area Network) dimana jarak ke pelanggan sekitar 10 km.  Kemudian muncul pemikiran untuk tetap menggunakan infrastruktur yang ada guna membangun sambungan kecepatan tinggi, ini didasari dengan mahalnya investasi baru dan besarnya permintaan kebutuhan akan akses yang cepat. Salah satu solusinya adalah dengan teknologi DSL (Digital Subscriber Line) yang merupakan teknologi baru.

Konsep dasar DSL

Digital Subscriber Line (DSL) merupakan teknologi modem yang menggunakan jalur telepon yang sudah ada untuk menyalurkan data dengan bandwidth lebar, seperti multimedia dan video. Teknologi ini memerlukan perangkat khusus pada central office dan pelanggan yang memungkinkan transmisi broadband melalui kabel tembaga. Hal ini sering disebut juga dengan istilah teknologi suntikan atau injection technology. Dengan teknologi suntikan ini kabel telepon biasa yang telah ada dapat digunakan untuk menghantar data dalam jumlah yang besar dan dengan kecepatan yang tinggi. Jika PSTN hanya menggunakan sebagian frekuensi yang mampu dihantarkan oleh kabel tembaga, DSL memanfaatkan lebih banyak frekuensi dengan membaginya (splitting), frekuensi yang lebih tinggi untuk data dan frekuensi yang lebih rendah untuk suara dan fax. Jarak pemakai ke CO menentukan kecepatan DSL. Makin jauh jarak pemakai, kecepatan makin rendah. Contoh operator yang menggelar DSL di Indonesia adalah PT. Telkom dengan produk yang diberi nama SPEEDY.
Dilihat dari sisi teknis teknologi DSL menggunakan basis data paket sementara komunikasi suara berbasis sambungan (circuit-switch). Untuk komunikasi data yang berbasis sambungan, sambungan dengan lebar bandwith tertentu harus tetap dipertahankan walaupun tidak ada data yang lewat. Untuk komunikasi suara yang singkat waktu yang tidak terpakai tidak begitu menimbulkan masalah, tetapi untuk komunikasi data yang lama akan memboroskan sumber daya yang dimiliki oleh PSTN. Sementara komunikasi data yang berbasis paket akan memungkinkan penggunaan bandwith yang optimum, karena bisa dimanfaatkan untuk lebih dari satu sambungan secara efisien dan ekonomis. Teknologi DSL yang menggunakan kabel tembaga, membawa kedua sinyal analog serta digital pada satu kabel. Sinyal digital untuk komunikasi data sementara sinyal analog untuk suara sperti halanya yang digunakn telepon sekarang yang disebut sebagai POTS (Plain Old Telephone System).
Kemampuan untuk memisahkan sinyal suara dan data ini adalah merupakan suatu keuntungan. DSL akan mengkoneksikan dan membawa sinyal digital untuk komunikasi data dan bekerja dengan menggunakan modem khusus (disebut modem DSL) untuk membaca (encode) data tersebut dan kemudian mengirimkannya melalui frekuensi yang tidak terpakai pada kabel telepon tersebut. DSL menjadi penting dan menjadi pilihan, pada saat pengguna mulai mencari kecepatan akses untuk koneksi internet. Tanpa harus pusing dan bosan menunggu bermenit-menit hanya untuk membuka satu halaman internet apalagi dapat menikmati layanan multimedia melalui internet, seperti menyaksikan layanan video, konferensi melalui video (kamera) atau layanan online lainnya dan harganya bisa murah Jaringan PSTN (Public Switch Telephone Network) yang ada dirancang untuk komunikasi suara yang hanya berlngsung sebentar sekitar tiga sampai lima menit. Karena hal ini maka sambungan yang sama bisa digunakan secara bergantian sehingga tidak diperlukan penyedian sambungan telepon yang sama banyak dengan jumlah saluran teleponnya. Tetapi untuk komunikasi data umumnya para pelanggan menggunakan waktu yang leih lama, terutama dengan adanya intrenet, maka akibatnya tingkat keberhasilan penyambungan mengalami penurunan karena sebagian besar saluran telepon terpakai dalam jangka waktu yang lama. Perkembangan lalu lintas data yang sangat cepat ini akan membebani jaringan telepon publik (PSTN) yang ada. Ada dua pilihan yang bisa diambil penyelenggara jasa telekomunikasi untuk mengatasi hal ini yang pertama adalah meningkatkan jaringan PSTN untuk menangani permintaan komunikaais data dan suara yang bertambah dan yang kedua memindahkan lalu litas data ke jaringan yang terpisah yang dirancang khusus untuk komunikasi data. Dilihat dari sisi teknis teknologi DSL menggunakan basis data paket sementara komunikasi suara berbasis sambungan (circuit-switch).
Untuk komunikasi data yang berbasis sambungan, sambungan dengan lebar bandwith tertentu harus tetap dipertahankan walaupun tidak ada data yang lewat. Untuk komunikasi suara yang singkat waktu yang tidak terpakai tidak begitu menimbulkan masalah, tetapi untuk komunikasi data yang lama akan memboroskan sumber daya yang dimiliki oleh PSTN. Sementara komunikasi data yang berbasis paket akan memungkinkan penggunaan bandwith yang optimum, karena bisa dimanfaatkan untuk lebih dari satu sambungan secara efisien dan ekonomis. Yang juga merupakan kelebihan lain dari teknologi DSL adalah pengguanan kabel tembaga yang sudah ada dimana jaringannya sudah mencapai kantor-kantor dan rumah-rumah sehingga pembangunan infrastruktur yang diperlukan menjadi tidak terlalu mahal. Tetapi penggunaan kabel yang sudah ada ini harus memperhatikan beberapa hal yang berhubungan dengan sinyal data. Seperti atenuasi, crosstalk, dan derau (noise). Atenuasi adalah melemahnya sinyal yang diakibatkan oleh adanya jarak yang semakin jauh yang harus ditempuh oleh suatu sinyal dan juga oleh karena makin tingginya frekuensi sinyal tersebut. Karena faktor jarak dan frekuensi ini maka jarak terjauh yang masih mungkin adalah sekitar 5,5 km dengan bandwith sekitar 1 MHz. Crosstalk akan mungkin dtimbulkan oleh adanya pasangan kabel telepon yang digunakan. Gangguan ini bisa timbul karena sinyal dengan kecepatan yang sama dari masing-masing kabel bisa saling mempengaruhi, bila gangguan ini lebih tinggi dibandingkan dengan sinyal data maka akan timbul banyak error yang memperlambat kecepatan aliran data. Untuk menghindari efek crosstalk dapat dibuat untuk setiap kabel satu arah, sehingga sinyal pada masingmasing kabel tidak saling mempengaruhi. Gambaran konfigurasi umum untuk DSL dapat dilihat pada gambar berikut ini dilihat ilustrasi akses broadband dari DSL.

Konfigurasi DSL Sistem

 

 

ilustrasi akses broadband dari DSL.

 

 

 

 

Komponen Sistem DSL 

Digital Subscriber Line (DSL) memiliki 3 komponen penting. Komponen tersebut adalah DSL Transceiver, Filter dan DSLAM (Digital Subscriber Line Access Multiplexer).

 

Blok Diagram Sistem DSL antara 2 central dan 2 user

 

Komponen Sistem DSL (dari end-user sampai Central Telepon)

1. DSL Transceiver
DSL Transceiver terdiri dari High Pass Filter (HPF) dan Low Pass Filter (LPF) yang berfungsi memisahkan band-band suara (voice band) dengan band frekuensi yang lebih tinggi. Band suara ditransmisikan ke jalur telepon pelanggan, sedangkan band frekuensi yang lebih tinggi, digunakan untuk kecepatan data tinggi antar PC.

Konsep Subsistem DSP dan AFE dalam Sistem DSL

2. Filter
Filter digunakan untuk memisahkan jalur data dan jalur suara. Biasanya disediakan oleh ISP satu paket dengan DSL Modem.

Pengaturan Filter di sisi User

3. DSLAM
DSLAM diletakkan di sentral telepon. DSLAM berfungsi menerima sinyal dari banyak pelanggan DSL / Sambungan Telepon, dan meneruskan ke backbone berkecepatan tinggi, menggunakan teknik multiplexing. Sesuai dengan spesifikasi produk dari vendor yang membuatnya. DSLAM terhubung dengan line DSL dengan kombinasi Asynchronous Transfer Mode (ATM), Frame Relay atau Internet Protocol (IP).

DSLAM dan Komponennya

Fungsi DSLAM antara lain:
• Sebagai filter voice dan data
• Sebagai modulator dan demodulator DSL
• Sebagai multiplexer
 

Cara Kerja DSLAM adalah sebagai berikut:

1. DSLAM memisahkan frekuensi sinyal suara dari trafik kecepatan tinggi, serta mengontrol dan merutekan trafik Digital Subcriber line (xDSL) antara perangkat enduser, seperti router, modem, network interface card, dengan jaringan penyedia layanan.
2. DSLAM menyalurkan data digital memasuki jaringan suara PSTN ketika mencapai di CO (Central office).
3. DSLAM mengalihkan kanal suara (biasanya dengan menggunakan splitter) sehingga sinyal tersebut dapat dikirim melalui PSTN, dan kanal data yang sudah ada kemudian ditransmisikan melalui DSLAM yang sebenarnya adalah kumpulan modem DSL3.
4. Setelah menghilangkan sinyal suara analog, DSLAM mengumpulkan sinyal-sinyal yang berasal dari end-user dan menyatukannya menjadi sinyal tunggal dengan bandwidth yang lebar, melalui proses multiplexing.
5. Sinyal yang sudah disatukan ini disalurkan dengan kecepatan Mbps kedalam kanal oleh peralatan switching backbone melalui Network Service Provider (NSP).
6. Sinyal yang dikirimkan melalui internet atau jaringan lain muncul kembali pada CO yang dituju, dimanan DSLAM yang lain menunggu.
7. DSLAM bersifat fleksibel dan bisa mendukung berbagai macam DSL yang terdapat dalam sebuah CO, dan juga bisa mendukung berbagai protokol dan modulasi, seperti modulasi CAP dan DMT
8. DSLAM juga menyediakan routing maupun penomoran IP secara dinamik untuk pelanggan (enduser)
9. Jika tidak tersedia tempat di dalam MDF atau ternyata jarak antara sentral dan pelanggan terlalu jauh, solusinya adalah dengan menggunakan mini DSLAM. Mini DSLAM ini dapat diletakkan pada RK yang terdapat diantara CO dan pelanggan.
   

Rasio Kecepatan Data sebelum dan sesudah melalui DSLAM

Posisi DSLAM di Central Office

Jenis-jenis DSL
Teknologi DSL adalah teknologi akses yang menggunakan perangkat khusus pada central office dan pelanggan yang memungkinkan transmisi. Macam-macam teknologi DSL antara lain :
 

1. Symmetric Digital Subscriber Line (SDSL)

SDSL ini sangat cocok digunakan untuk mengakses internet kecepatan tinggi karena memberikan kecepatan atau lebar pita sampai 2,3 Mbps dan diberikan secara simetris. Teknologi ini menggunakan kecepatan data 784 kbps, baik untuk kirim (uplink) atau terima (downlink). SDSL hanya menawarkan komunikaais data saja. SDSL merupakan solusi yang cocok untuk kalangan bisnis untuk digunakan sebagai komunikasi antar cabang atau hubungan situs web ke internet. SDSL sangat cocok digunakan untuk mengakses internet kecepatan tinggi untuk perumahan karena memberikan kecepatan atau lebar pita sampai 2.3 Mbps dan diberikan secara simetris, dengan jarak maksimum sampai 2.4 Km. Sangat cocok untuk akses LAN jarak jauh (remote LAN), layanan VOD (Video On Demand), residential video converencing dan lain-lain. Adapun contoh koneksi SDSL dapat dilihat pada gambar berikut ini. 

.

Konfigurasi Koneksi SDSL

Contoh Modem ADSL dengan dilengkapi Router Wifi dari produk ASUS

2. Asymmetric Digital Subscriber Line (ADSL) 

 

Teknologi ADSL adalah teknologi akses dengan perangkat khusus pada sentral dan pelangan yang memungkinkan transmisi broadband melalui satu pair kabel. Teknologi ini mempunyai kecepatan data yang berbeda untuk kirim (uplink) dan terima (downlink).Teknologi ADSL cocok digunakan untuk mengakses internet dan menjadi pilihan pengguna. Untuk uplink bisa mencapai 8 Mbps sementara untuk downlink bisa mencapai 1 Mbps dengan jarak kabel maksimum samapi dengan 5,5 km. Sasaran teknologi ini adalah terutama pelanggan pribadi yang lebih banyak menerima data daripada mengirim data, sebagai contoh adalah untuk mengakses internet. 

 

Kelebihan ADSL dibanding yang lain adalah 

• kecepatannya yang tertinggi dengan jarak yang memadai dan bisa mendukung layanan komunikasi suara. 
• layanan komunikasi data dan suara diberikan melalui dua kanal yang terpisah , tetapi tetap satu kabel yang sama. 

Sementara teknologi DSL yang lain menggunakan dua kabel yang terpisah untuk bisa memberikan kedua layanan komunikasi tersebut. Karena berbagai kelebihan yang dimiliki oleh teknologi ADSL ini maka teknologi ini berkembang sangat cepat. Pengiriman data melalui ADSL dilakukan dengan beberapa tahap. Modem memodulasi dan mengkodekan (encode) data digital dari PC dan kemudian digabungkan dengan sinyal telepon untuk dikirimkan ke kantor telepon. Di kantor telepon sinyal telepon dipisahkan dari sinyal digital ADSL untuk kemudian dimodulasikan dan di-encode. Melalui jaringan komunikasi data sinyal ini dikirimkan ke pihak yang dituju, seperti ISP atau kantor lain . jaringan data yang digunakan ini tergantung dari penyelenggara jasa ASDL, bisa frame relay atau ATM (Asynchronous Transfer Mode). Sementara sinyal digital dari ISP atau perusahaan lain dimodulasi dan di-encode menjadi sinyal ASDL di kantor telepon. Kemudian modem menggabungkan nya dengan sinyal telepon sebelum dikirimkan ke pelanggan, perangkat pemisah (splitter) memisahkan sinyal telepon dari sinyal digital. Sinyal digital dimodulasi dan di-decode kemudian dikirimkan ke PC. Sinyal telepon yang digabungkan dengan sinyal ASDL dalam satu kabel tetap di beri daya oleh perusahaan telepon. Meskipun jalur ADSL tidak berfungsi atau PC tidak dihidupkan jalur telepon tetap dapat berfungsi seperti biasa. Terdapat dua teknik modulasi berbeda yang diterapkan pada ADSL. Teknik modulasi yang pertama adalah menerapkan teknik modulasi CAP (Carierless Amplitude and Phase). CAP menggabungkan sinyal data upstream dan downstream, kemudian memisahkannya pada modem penerima dengan teknik echo cancellation. Teknik modulasi yang lain adalah DMT (Discrete Multitone), yang memisahkan sinyal upstream dari sinyal downstream dengan pita pembawa (carrier band) yang terpisah. Di masa yang akan datang produk-produk ADSL akan menggunakan teknik modulasi DMT.

 

3. High Bit Rate Subscriber Line (HDSL) 

HDSL merupakan teknologi aplikasi pada jaringan local tembaga untuk menyalurkan layanan 2 Mbps. HDSL sangat cocok digunakan untuk gedunggedung perkantoran atau kompleks perkantoran, karena memberikan kecepatan atau lebar data sampai 10 Mbps dan dapat dibagi-bagi kepada seluruh pengguna akhir. Infrastruktur yang dibutuhkan untuk koneksi HDSL ini dapat menggunakan jalur PBX yang dimiliki gedung, tanpa harus menginvestasi pembangunan jaringan komputer. Jarak maksimum cukup panjang mencapai 1 Km. HDSL memakai dua pasang twisted cable yang akan membawa data dengan kecepatan 1,544Mbps upstream (dari pelanggan ke jaringan) dan downstream (dari jaringan ke pelanggan). Selain itu teknologi HDSL juga juga menggunakan tiga pasang twisted cable dengan kecepatan 2,048Mbps dengan data rate hingga 12 kaki. Contoh konfigurasi HDSL dapat dilihat pada gambar berikut

 

Konfigurasi Umum HDSL

Contoh Konfigurasi Jaringan HDSL

 

4. Very High Bit Rate Digital Subscriber Line (VDSL) 

 VDSL adalah perangkat aktif di jaringan akses pelanggan yang digunakan untuk mendukung implementasi layanan multimedia pada jaringan broadband dengan menggunakan satu pair kabel tembaga. Teknologi VDSL bersifat asimetrik. Rentang operasinya terbatas pada 1.000 sampai 4.500 kaki (304 meter-1,37 Km), tetapi ia dapat menangani lebar pita rata-rata 13Mbps sampai 52 Mbps untuk downstream dan 1,5 Mbps sampai 2,3 Mbps untuk upstream-nya melalui sepasang kawat tembaga pilin. Lebar pita yang tersisa memungkinkan perusahaan telekomunikasi memberikan program layanan HDTV(high-definition television) dengan menggunakan teknologi VDSL. Teknologi ini dapat pula mengirimkan data dengan kecepatan 1,6 Mbps dan menerima data dengan kecepatan 25 Mbps dengan jarak maksimum sampai 900 meter. Karena kecepatannya yang tinggi maka teknologi imi memerlukan kabel serat optik yang kemampuannya lebih tinggi daripada memakai kabel tembaga yang ada. Contoh konfigurasi VDSL dapat dilihat pada gambar 4.15 dan gambar 4.16.

contoh modem VDSL

 

Konfigurasi Jaringan Modem VDSL Zyxel

Hasil analisis untuk prinsip kerja subscriber internet telepon dapat diuraikan seperti berikut:
Teknologi yang menyediakan penghantar data digital melewati kabel yang digunakan dalam jarak dekat dari jaringan telepon setempat. Biasanya kecepatan unduh dari DSL berkisar dari 128 kb/d sampai 24.000 kb/d tergantung dari teknologi DSL tersebut. Kecepatan unggah DSL lebih rendah dari unduh versi ADSL dan sama cepat untuk SDSL.
Untuk subscriber internet telepon, ADSL merupakan teknologi DSL yang cocok untuk merepresentasikannya. ADSL menggunakan kabel telpon yang telah ada, jadi bukan fiber optics. ADSL juga dijuluki revolusi di bidang internet atau istilah asingnya “broadband”. ADSL mampu mengirimkan data dengan kecepatan bit yang tinggi, berkisar antara 1.5 Mbps – 8 Mbps untuk arah downstream (sentral – pelanggan), dan antara 16 Kbps – 640 Kbps untuk arah upstream (pelanggan – sentral). Kemampuan transmisi ADSL inilah yang mampu mengirimkan layanan interaktif multimedia melalui jaringan akses tembaga. ADSL sendiri merupakan salah satu anggota dari “DSL Family”. Teknologi x-DSL sendiri mempunyai berbagai macam variasi