Asynchronous Transfer Mode (ATM)

Definisi ATM

•          ATM : suatu teknologi evolusi packet switching berkecepatan tinggi.

–        Menggunakan paket yg pendek berukuran tetap (53 byte) yg disebut ATM cell

•          Mendukung berbagai jenis trafik

–        Data, suara, gambar, video, teks

–        Mode real-time dan non real-time

•          Transmisi secara connection oriented (layanan komunikasi data yang membutuhkan pembangunan koneksi dan pemeliharaan koneksi selama layanan berlangsung)

•          Memiliki kemampuan QoS (Quality of Service)

•          Bandwidth on demand

–        High speed network: 25 MBps – 2,5 GBps

–        Switching via hardware

•          Memiliki skalabilitas implementasi

–        LAN, MAN, hingga WAN

Sejarah

•          1988 industri telekomunikasi mulai mengembangkan sebuah konsep yang disebut Broadband Integrated Service Digital  Network-atau B-ISDN.

•          B-ISDN digambarkan sebagai carrier service (layanan pembawa) yang mampu menyediakan komunikasi ke end-user (ujung pemakai) dengan kecepatan tinggi dan dalam sistem yang tenintegrasi.

•          AsynchronusTransfer Mode(ATM) Teknologi yang dipilih untuk membawa layanan B-ISDN

Cara kerja jaringan ATM

•          Cara kerja ATM adalah dengan memotong-motong dan menggabungkan kembali berbagai tipe trafik informasi tersebut (voice, video dan data) dalam format sel berukuran 53 byte melalui saluran fisik yang sama.

•           Proses tersebut dinamakan statistical multiplexing.

•          Masing sel terdiri dari 48 byte payload (berisi informasi) dan 5 byte header (berisi alamat dan routing).

Dalam jaringan ATM dikenal 2 macam Virtual Circuit (VC) :

•          PVC (Permanent Virtual Circuit) bersifat permanen, artinya virtual circuit dibangun terus-menerus selama ada data yang dikirimkan.

•          SVC (Switched Virtual Circuit) bersifat on-demand, artinya bandwidth yang disediakan dapat disesuaikan dengan kebutuhan (bergantung pada tipe informasi yang hendak dikirimkan) pada saat itu, yang dikenal dengan QoS atau Quality of Service.

Konfigurasi jaringan ATM

•          Alternatif implementasi ATM

–        Sebagai protokol LAN

–        Sebagai backbone untuk menghubungkan LAN yang sudah  ada (existing ‘legacy’ LAN)

–        Sebagai backbone untuk menghubungkan jaringan lokal yang lain dengan teknologi yg berbeda, spt Frame Relay, IP network

–        Sebagai jaringan interkoneksi di antara ATM-attached server/ workstation dan dengan existing ‘legacy’ LAN

–        Interkoneksi antara beberapa emulasi LAN yang secara logical terpisah, namun menggunakan jaringan fisik ATM yang sama

•          Sel-sel ATM terdiri dari: 5 byte HEADER dan 48 byte INFORMASI

•          UNI cell ATM terdiri dari: GFC, VPI, VCI, PT, CLP, HEC dan informasi

•          NNI cell ATM terdiri dari: VPI, VCI, PT, CLP, HEC dan informasi

•          GFC (Generic Flow Control) : digunakan untuk mengontrol aliran sel dari user-jaringan

•          VPI (Virtual Path Identifier) : merupakan bidang routing untuk jaringan 8 bit untuk sel UNI dan 12 bit untuk sel NNI

•          VCI (Virtual Channel Identifier) : digunakan untuk routing ke dan dari pemakai ujung

•          PT (Payload Type) : menunjukkan jenis-jenis informasi

•          CLP (Cell Loss Priority) : menyediakan bimbingan kepada jaringan saat terjadi kemacetan

–        nilai“0”= sel dengan prioritas tinggi, tidak dapat dibuang

–        nilai“1”= sel dengan prioritas rendah, dapat dibuang jika terjadi kemacetan

•          HEC (Header Error Control) : digunakan untuk mendeteksi kesalahan. dan membetulkan kode sehingga memberikan perlindungan terhadap kesalahan dalam jaringan

Jaringan ATM

Dalam ATM didefinisikan 2 jenis devices:

–        End points

–        Switching nodes

Jenis interface di dalam ATM

–        User Network Interfaces (UNI)

–        Network Node Interfaces (NNI)

Mekanisme pengiriman data

•          Data (jenis apa pun) dipotong-potong menjadi sejumlah ATM cell

•          Sebuah virtual channel connection (VCC) dibangun secara end-to-end dengan suatu ATM address

–        ATM address digunakan untuk pembangunan koneksi di dalam proses pensinyalan, tetapi tidak dipakai setelah koneksi terbentuk

•          Ketika koneksi telah dibangun, sebuah route akan terdapat di dalam jaringan.

•          Route tersebut tetap selama koneksi berlangsung

•          Route tersebut dapat melalui beberapa switching nodes

•          UNI: user network interface

•          NNI: network network interface

Parameter Transfer Informasi

1. BER (Bit Error Rate) : rasio antara bit yang salah dalam informasi dengan jumlah total bit yang ditransmisikan.

2. CLR (Cell Loss Ratio) : rasio antara jumlah sel yang hilang dengan jumlah total sel yang dikirimkan dalam interval waktu tertentu

3. CIR (Cell Insertion Ratio) : jumlah sel yang ditransmisikan ke tujuan yang salah dengan jumlah total sel yang ditransmisikan

4. CTD (Cell Transfer Delay): didefinisikan sebagai waktu antara bit pertama dari sel yang meninggalkanpoint referensi dengan waktu dimana bit terakhir sel sampai dititik referensi kedua.

Physical Layer

•          PROTOCOL Physical Layer :  melibatkan spesifikasi media transmisi dan skema pengkodean sinyal. Kecepatan data pada Physical Layer : 25,6 MBpss/d 622,08 MBps

•          Physical Layer secara umum berfungsi untuk mengantarkan data dari tempat yang satu ke tempat lain melalui sistem transmisi yang dalam hal ini dapat disalurkan melalui SDH.

•          Lapisan fisik ATM harus bersifat transparan artinya lapisan fisik tersebut tidak boleh merubah payload ATM sel dan tidak merubah header ATM sel kecuali bagian HEC dengan tujuan untuk keamanan data yang ditransmisikan.

•          Physical layer terdiri dari 2 sublapisan yaitu sublapisan transmission convergence (TC) dan sublapisan physical media dependent (PMD).

ATM Layer

•          Lapisan ATM merupakan lapisan di atas physical layer yang memiliki karakteristik tidak tergantung pada media fisik yang digunakan.

•          ATM dipergunakan untuk berbagai bentuk layanan dan kemampuan transfer data (menentukan transmisi data dalam ukuran paket tertentu) dengan fungsi – fungsi utama sebagai berikut :

1. Sel Multipleksing / Demultipleksing.

2. Translasi VPI dan VCI

3. Pembangkitan / pemisahan sel header.

4. Generic Flow Control (GFC)

ATM Adaptation Layer

•          ATM Adaptation Layer : memetakan informasi dari Higher layer kedalam sel-sel ATM untuk diangkut ke seluruh jaringan dan sebaliknya mengumpulkan informasi dari sel-sel ATM untuk dikirim ke Higher Layer

KONEKSI LOGIKA ATM

•          Koneksi Logika ATM disebut juga Virtual Channel Connection (VCC)

Prinsipnya sama dengan Virtual Circuit pada protocol X.25 (utk komunikasidata)

•           VCC merupakan unit dasar dari Switching dalam sebuah jaringan ATM

•           VCC digunakan untuk pertukaran jaringan-user (untuk pensinyalan kontrol) dan jaringan-jaringan(untuk manajemen jaringan dan routing)

•           Sekumpulan VCC membentuk sebuah bundel yang disebut Virtual Path Connection(VPC)

Prinsipnya sama dengan Virtual Circuit pada protocol X.25 (utkkomunikasidata)

•           Jika VCC digunakan untuk koneksi individu, maka VPC merupakan koneksi kelompok

Penggunaan Virtual Channel Connection :

1. User-User : digunakan untuk membawa data user dari ujung ke ujung

2. User-jaringan: digunakan untuk pensinyalan kontrol user ke jaringan

3. Jaringan-jaringan: digunakan untuk manajemen lalu lintas jaringan serta fungsi-fungsi routing

Ada2 interface yang digunakan didalam jaringan ATM :

-  UNI (User-Network Interface ) : interface yang menghubungkan user ke switch ATM

-  NNI (Network-Network Interface) : interface yang  menghubungkan switch-switch ATM, adalah format header untuk sel antara pengguna ke jaringan ATM dan NNI adalah format header untuk sel antar titik cabang ATM dalam jaringan.

PERALATAN ATM

•          Jaringan ATM terdiri dari: switch ATM dan titik ujung ATM

•          Switch ATM bertanggung jawab untuk transit sel melalui jaringan ATM

•          Tugas switch ATM : menerima sel dari titik ujung ATM atau switch ATM yang lain,membaca, meng-update informasi header dari sel dan men-switch ke arah tujuan.

•          Tugas titik ujung ATM : sebagai adapter bagi jaringan ATM.

•          Contoh: work station, router, LAN switch, video CODEC,

•          Digital Service Unit (DSU)

Keuntungan ATM

1. ATM mampu menangani semua jenis trafik komunikasi (voice, data, image,video, suara dengan kecepatan tinggi, multimedia dan sebagainya) dalam satu saluran dan dengan kecepatan tinggi)

2. ATM dapat digunakan dalam Local Area Network dan Wide Area Network (WAN)

3. Dalam pembangunan LAN, penggunaan ATM dapat menghemat biaya karena pemakai yang akan menghubungkan dirinya dengan sistem ATM LAN dapat menggunakan adapter untuk menyediakan kecepatan transmisi sesuai dengan bandwidth yang mereka butuhkan.

Kerugian ATM

1.            Biaya masih relatif tinggi

2.            Kompleksitas lebih tinggi : Mekanisme kompleks untuk mencapai QoS (Quality of Service)

3.            Overhead sel header (5 byte per sel)

Aspek bisnis ATM

Mengapa ATM?

•          Perkembangan kebutuhan bisnis

–        Perubahan operasi dari centralized ke distributed

–        Adanya paradigma distributed processing & client server

–        Kebutuhan interkoneksi LAN/MAN/WAN

–        Peningkatan trafik inter-LAN yang cukup besar

–        Bandwidth on demand

•          Sebelum ATM

–        Implementasi jaringan yang terpisah untuk komunikasi suara, video conference, dan komunikasi data

•          Contoh: PSTN (komunikasi suara), ISDN (video conference), jaringan data paket (komunikasi data)

•          Setelah ATM

–        Tersedia sebuah jaringan yang dapat digunakan untuk membawa segala jenis trafik dan koneksi antar jaringan

KESIMPULAN

•          Jaringan ATM adalah jaringan berbasis sel, dan

                mengirim melalui paket-paket kecil dan berkecepatan tinggi.

•          Masing-masing ATM adaptation layer mempunyai

                karakteristik sendiri-sendiri, karakteristik tersebut akan menentukan jenis layanan apa yang dapat diolahnya.

Definisi BTS ( Base Transceiver Station )

1 Pengertian BTS

BTS adalah kependekan dari Base Transceiver Station.Terminologi ini termasuk baru dan mulai populer di era booming seluler saat ini. BTS berfungsi menjembatani perangkat komunikasi pengguna dengan jaringan menuju jaringan lain. Satu cakupan pancaran BTS dapat disebut Cell. Komunikasi seluler adalah komunikasi modern yang mendukung mobilitas yang tinggi. Dari beberapa BTS kemudian dikontrol oleh satu Base Station Controller (BSC) yang terhubungkan dengan koneksi microwave ataupun serat optik.

Meskipun istilah BTS dapat diterapkan ke salah satu standar komunikasi nirkabel, biasanya dan umumnya terkait dengan teknologi komunikasi mobile seperti GSM dan CDMA. Dalam hal ini, BTS merupakan bagian dari base station subsystem (BSS) perkembangan untuk sistem manajemen. Ini juga mungkin memiliki peralatan untuk mengenkripsi dan mendekripsi komunikasi, spektrum penyaringan alat (band pass filter), dll antena juga dapat dipertimbangkan sebagai komponen dari BTS dalam arti umum sebagai mereka memfasilitasi fungsi BTS. Biasanya BTS akan memiliki transceiver beberapa (TRXs) yang memungkinkan untuk melayani beberapa frekuensi yang berbeda dan berbagai sektor sel (dalam kasus BTS sectorised). Sebuah BTS dikendalikan oleh kontroler orangtua base station melalui fungsi base station kontrol (BCF). BCF ini dilaksanakan sebagai unit diskrit atau bahkan tergabung dalam TRX di BTS kompak. Para BCF menyediakan operasi dan pemeliharaan (O & M) koneksi dengan sistem manajemen jaringan (NMS), dan mengelola kondisi operasi dari TRX masing-masing, serta penanganan perangkat lunak dan koleksi alarm. Struktur dasar dan fungsi dari BTS tetap sama tanpa teknologi nirkabel.

2 Topologi BTS

BTS & handphone sama-sama disebut transceiver (kepanjangan BTS= Base Transceiver Station) karena sifatnya yang sama-sama bisa mengirim informasi & menerima informasi. Pada saat BTS mengirim informasi kepada handphone, saat itu pula handphone juga bisa mengirim informasi kepada BTS secara bersama-sama selayaknya saat kita  mengobrol via telepon kita bisa berbicara bersamaan.Dalam topologinya BTS berfungsi untuk menyediakan jaringan (interface) berupa sinyal radio gelembang elektromagnetik untuk penggunanya dalam hal ini adalah handphone, modem, fax dll. Frekuensinya mengikuti alokasi yang telah diberikan pemerintah kepada operator masing-masing, ada yang di band 450Mhz, 800Mhz, 900Mhz, 1800 Mhz maupun frekuensi diatas itu.Komunikasi dari arah BTS ke pengguna disebut downlink, sedangkan jalur frekuensi yang digunakan mengirim informasi dari pengguna ke BTS disebut uplink

Ada penyebab dimana frekuensi downlink dibuat lebih tinggi daripada frekuensi uplink, hal ini berhubungan dengan masalah daya yang harus disediakan oleh perangkat pengguna dalam hal ini adalah battery handphone. Dalam ilmu sains semakin tinggi frekuensi maka gangguan (noise) akan semakin besar, sehingga diperlukan daya yang lebih besar agar kualitasnya lebih terjamin. Kalau frekuensi uplink menggunakan frekuensi yang tinggi maka konsekuensinya battery handphone bisa lebih boros dan cepat habis. Makin jauh jarak pengguna handphone ke BTS juga berpengaruh terhadap kebutuhan daya  Hubungan jarak adalah berbanding terbalik dengan kualitas sinyal, makin dekat jarak makin bagus pula kualitasnya. Sebaliknya makin jauh jarak makin berkurang kualitasnya. Efeknya apa? kalau kualitas sinyal handphone yang diterima oleh BTS menurun maka BTS akan memerintahkan handphone untuk menaikkan daya pancarnya, tentu saja pemakaian battery akan cepat habis.

3 Komponen BTS

1)      Tower

Tower adalah menara yang terbuat dari rangkaian besi atau pipa baik segi empat atau segi tiga, atau hanya berupa pipa panjang (tongkat), yang bertujuan untuk menempatkan antenna dan radio pemancar maupun penerima gelombang telekomunikasi dan informasi. Tower BTS (Base Transceiver System) sebagai sarana komunikasi dan informatika, berbeda dengan tower SUTET (Saluran Udara Tegangan Ekstra Tinggi) Listrik PLN dalam hal konstruksi, maupun resiko yang ditanggung penduduk di bawahnya. Tower BTS komunikasi dan informatika memiliki derajat keamanan tinggi terhadap manusia dan mahluk hidup di bawahnya, karena memiliki radiasi yang sangat kecil sehingga sangat aman bagi masyarakat di bawah maupun disekitarnya.

Tipe Tower jenis ini pada umumnya 3 macam,

1) Tower dengan 4 kaki, atau tower pipa besar (diameter pipa 30 cm keatas)

Tower dengan 4 kaki sangat jarang dijumpai roboh, karena memiliki kekuatan tiang pancang serta sudah dipertimbangkan konstruksinya. Tipe ini mahal biayanya (650 juta hingga 1 milyar rupiah), namun kuat dan mampu menampung banyak antenna dan radio. Tipe tower ini banyak dipakai oleh perusahaan-perusahaan bisnis komunikasi dan informatika yang bonafid. (Indosat, Telkom, Xl, dll).

2) Tower segitiga yang dikokohkan dengan tali pancang.

Tower Segitiga disarankan untuk memakai besi dengan diameter 2 cm ke atas. Beberapa kejadian robohnya tower jenis ini karena memakai besi dengan diameter di bawah 2 cm. Ketinggian maksimal tower jenis ini yang direkomendasi adalah 60 meter. Ketinggian rata-rata adalah 40 meter. Tower jenis ini disusun atas beberapa stage (potongan). 1 stage ada yang 4 meter namun ada yang 5 meter. Makin pendek stage maka makin kokoh, namun biaya pembuatannya makin tinggi, karena setiap stage membutuhkan tali pancang/spanner. Jarak patok spannerdengan tower minimal 8 meter. Makin panjang makin baik, karena ikatannya makin kokoh, sehingga tali  penguat tersebut tidak makin meruncing di tower bagian atas.

3) Pipa besi yang dikuatkan dengan tali pancang..

Tower jenis ketiga lebih cenderung untuk dipakai secara personal. Tinggi tower pipa ini sangat disarankan tidak melebihi 20 meter (lebih dari itu akan melengkung). Teknis penguatannya dengan spanner. Kekuatan pipa sangat bertumpu pada spanner. Sekalipun masih mampu menerima sinyal koneksi, namun tower jenis ini tidak direkomedasi untuk penerima sinyal informatika (internet dan intranet) yang stabil, karena jenis ini mudah bergoyang dan akan mengganggu sistem koneksi datanya, sehingga komputer akan mencari data secara terus menerus (searching).

Tower ini bisa dibangun pada areal yang dekat dengan pusat transmisi/ NOC = Network Operation Systems (maksimal 2 km), dan tidak memiliki angin kencang, serta benar-benar diproyeksikan dalam rangka emergency biaya. Dari berbagai fakta yang muncul di berbagai daerah, keberadaan Tower memiliki resistensi/daya tolak dari masyarakat, yang disebabkan isu kesehatan (radiasi, anemia dll), isu keselamatan hingga isu pemerataan sosial. Hal ini semestinya perlu disosialisasikan ke masyarakat bahwa kekhawatiran pertama (ancaman kesehatan) tidaklah terbukti. Radiasinya jauh diambang batas toleransi yang ditetapkan WHO.

Tower BTS terendah (40 meter) memiliki radiasi 1 watt/m2 (untuk pesawat dengan frekuensi 800 MHz) s/d 2 watt/m2 (untuk pesawat 1800 MHz). Sedangkan standar yang dikeluarkan WHO maximal radiasi yang bisa ditolerir adalah 4,5 (800 MHz) s/d 9 watt/m2 (1800 MHz). Sedangkan radiasi dari radio informatika/internet (2,4 GHz) hanya sekitar 3 watt/m2 saja. Masih sangat jauh dari ambang batas WHO 9 watt/m2. Radiasi ini makin lemah apabila tower makin tinggi. Rata-rata tower seluler yang dibangun di Indonesia memiliki ketinggian 70 meter. Dengan demikian radiasinya jauh lebih kecil lagi. Adapun mengenai isu mengancam keselamatan (misal robohnya tower), dapat diatasi dengan penerapan standar material, dan konstruksinya yang benar, serta pewajiban perawatan tiap tahunnya.

Komponen yang ada pada tower BTS:

• ·         Antenna Sektoral

Antena didefinisikan sebagai suatu struktur yang berfungsi sebagai pelepas energi gelombang elektromagnetik diudara dan juga bisa sebagai penerima/penangkap energi gelombang elektromagnetik diudara. Karena merupakan perangkat perantara antara saluran transmisi dan udara, maka antena harus mempunyai sifat yang sesuai (match) dengan saluran pencatunya.

            Antena adalah alat yang digunakan untuk mengubah sinyal listrik menjadi sinyal elektromagnetik lalu meradiasikannya. Antena sektoral merupakan antena yang memancarkan dan menerima sinyal sesuai dengan sudut pancar sektornya. Antena yang digunakan adalah antena 3 sektor dengan kombinasi Distributed Control System. 

• ·    Antenna Microwave

Microwave system adalah sebuah sistem pemancaran dan penerimaan gelombang mikro yang berfrekuensi sangat tinggi. Microwave system digunakan untuk komunikasi antar BTS atau BTS-BSC.Microwave System yang digunakan merupakan sistem indoor. Namun antena microwave tetap terpasang menara.

Pada antenna Microwave (MW) Radio, yang bentuknya seperti rebana genderang, itu termasuk jenis high performance antenna. Biasanya ada 2 brand, yaitu Andrew and RFS. Ciri khas dari antenna high performance ini adalah bentuknya yang seperti gendang, dan terdapat penutupnya, yang disebut radome. Fungsi radome antara lain untuk melindungi komponen antenna tersebut, dari perubahan cuaca sekitarnya.

• Penangkal petir

Penangkal petir itu semacam rangkaian jalur yang difungsikan sebagai jalan bagi petir menuju ke permukaan bumi, tanpa merusak benda-benda yang dilewatinya.

•  Lampu

Lampu adalah peralatan yang dapat mengubah energi listrik menjadi energi cahaya. Lampu digunakan untuk penerangan di sekitar lingkungan BTS 

2)      Shelter

Shelter BTS adalah suatu tempat yang disitu terdapat perangkat-perangkat telekomunikasi. Untuk letaknya, biasanya juga tidak akan jauh dari suatu Tower atau Menara karena adanya ketergantungan sebuah fungsi diantara keduanya, yakni shelter BTS dan Tower.

Komponen yang ada pada shelter:

               —  Pada suatu shelter terdapat RBS 3G dan RBS 2G,1 RBS terdapat 6 TRU dan 1 TRU terdapat 2 TRx.

TRx adalah perangkat yang memancarkan dan menerima sinyal komunikasi dari/ke perangkat mobile.TRxterdiri dari perangkat Transmitter dan Receiver

• —  Transmisi

Perangkat yang digunakan untuk mengatur slot trafik pada BTS.Menghubungkan dari TRx ke BOIA adalah Prosesor BTS (bentuk sama dengan Base band,namun memiliki port penghubung untuk maintenance)

•  —  Rectifier

Rectifier sebagai penyearah tegangan dari tegangan AC yang berasal dari PLN dikonversikan ke dalam tegangan searah untuk dikomsumsi perangkat lainnya. Terdapat 2 buah modul, tiap modulnya mensuplai 30 Ampere,Tegangan yang digunakan di BTS adalah -48 Vdc

• —  AC (Air Conditioner)

AC adalah suatu komponen/peralatan yang dipergunakan untuk mengatur suhu, sirkulasi, kelembaban dan kebersihan udara di dalam ruangan

  

• —  PDB (Power Distribution Board)

Berupa kotak berisi MCB / saklar-saklar power tiap-tiap perangkat

• —  Lampu

Untuk member penerangan di sekitar BTS. 

• Power Distribution Box

                  Untuk mendistribusikan / membagikan arus listrik ke berbagai komponen yang digunakan  pada BTS

• Grounding

berfungsi untuk mengurangi atau menghindari bahaya yang disebabkan oleh tegangan tinggi.misalnya bahaya petir dengan tegangan tinggi

 


Kesimpulan 

Teknologi seluler  adalah system telekomunikasi nir kabel(tanpa kabel) yang memakai gelombang radio sebagai sinyal pembawanya dengan sel berbentuk segi enam,Dimana teknologi tersebut ada pada BTS ( Base Transceiver Station),komponen utama yang ada pada BTS adalah tower dan shelter dimana dua bagian tersebut juga memiliki banyak komponen.

Selain itu juga BTS memiliki spesifikasi dan kapasitas yang berbeda  dari segi penggunan komponen dan power yang dipakainya.dan kami  telah mencoba menganalisa suatu BTS,sesuai penjelasan diatas