ELEKTRO INDONESIA - Edisi ke Delapan

ELEKTRO INDONESIA          Edisi ke Delapan, Juli 1997

TELEKOMUNIKASI

Frame Relay untuk Menangani Komunikasi Suara

Maksud semula, Frame Relay memang digunakan untuk menangani komunikasi data, namun kini ia sudah mulai dimanfaatkan juga untuk menangani komunikasi suara (telepon), suatu hal yang agak mengejutkan namun memang nyata. Awalnya dimulai oleh perusahaan transportasi muatan barang segar (dry and refrigerated), yakni Allen Lund Co. (La Canada, California).

Allend Lund Co. mempunyai 13 kantor cabang di Amerika Serikat dan Kanada; perusahaan ini telah lama menggunakan layanan jaringan publik konvensional untuk hubungan dengan dan antar kantor cabangnya. Ketika perusahaan tersebut meneliti kemungkinan alternatif mengenai jaringan publiknya, mereka menemukan bahwa sirkit sewa menghabiskan biaya sekitar 5.000 dolar perbulan lebih banyak daripada menggunakan layanan Frame Relay publik dari Perusahaan MCI Communication. Namun sayangnya, Frame Relay dari MCI tidak dapat dipakai untuk mendukung lalu lintas suara. Allend Lund kemudian memutuskan utuk memasang piranti-piranti akses Frame Relay yang dapat menangani suara secara maraton yang disebut FRAD (FRADs = Frame Relay access Devices) dari Micom Communications Corp. (Simi Valey, California). Karena percakapan telepon dan fax di lingkup jaringan kantor-kantor cabang yang dimilikinya pada intinya bebas biaya, Allend Lund kini bisa menghemat 1.500 dolar perbulan untuk rekening telepon (suara).Perintis Frame Relay suara lainnya di Amerika adalah Morgan Keegan (Memphis, Tennese), sebuah firma broker (brokerage house). Morgan Keegan sebelumnya telah mengoperasikan jaringan-jaringan yang terpisah untuk lalu lintas data dan suara. Firma ini kemudian memutuskan untuk menyalurkan data dan suara secara bersama-sama dalam sebuah jaringan Frame Relay untuk alasan-alasan manajemen dan biaya. Sebelumnya ia menggunakan sirkit-sirkit sewa untuk berhubungan dengan para mitra bisnisnya (trader). Jaringan Frame Relay yang dimilikinya kini berbasis pada pengarah-pengarah (router) 6520MP dari Motorola Information System Group (Mansfield, Massachusetts), yang mampu melakukan tugasnya dengan biaya yang lebih murah.

Dari segi teknis, Frame Relay sebenarnya memiliki dua kendala untuk menangani lalu lintas suara. Pertama, jaringan Frame Relay publik mentransportasikan frame-frame dalam pola yang pertama datang yang pertama pula yang dilayani. Tidak seperti penyakelar-penyakelar yang menyesuaikan diri dengan standar ATM (mode transfer asinkron), penyakelar-penyakelar Frame Relay tidak dapat menset prioritas-prioritas dari lalu lintas yang tipenya berbeda. Kedua, sementara semua lalu lintas ATM dibawa melalui sel-sel yang panjangnya tetap (53 byte), paket- paket Frame Relay panjangnya bervariasi. Bergantung kepada aplikasinya, sebuah frame dapat mencapai 1000 byte panjangnya. Panjang yang bersifat variabel ini akan menghasilkan tundaan yang variabel, yang merupakan masalah besar bagi lalu lintas yang peka terhadap tundaan seperti halnya pada suara.

Untuk mengatasi kedua kendala tersebut, FRAD yang dipakai memanfaatkan teknik yang disebut prioritisasi maupun fragmentasi frame. Dengan prioritisasi, FRAD-FRAD memproses frame-frame yang mengandung lalu lintas yang peka terhadap tundaan (suara, fax dan mainframe SNA IBM) sebelum mereka mengirim lalu lintas yang tidak dipengaruhi oleh tundaan jaringan. Beberapa FRAD juga memungkinkan para perancang jaringan menciptakan parameter-parameter troughput minimum untuk setiap aplikasi guna menjamin bahwa lalu lintas prioritas rendah tidak sepenuhnya terkunci dari jaringannya ketika lalu lintas prioritas tingginya demikian banyak. Dengan fragmentasi frame, FRAD-FRAD mengiris dan memotong-motong frame-frame yang mempunyai panjang variabel menjadi paket-paket kecil dengan ukuran yang seragam untuk menghasilkan berubahan tundaan yang tidak mencolok.Kecuali kedua teknik pokok ini, FRAD-FRAD yang mempunyai kemampuan menangani suara tersebut juga menggunakan kompresi untuk meminimumkan lebarpita yang dibutuhkan dalam membawa lalu lintas suara. Percakapan konvensional yang dibawa melalui jaringan tersakelar publik mengkonsumsi 64 kbps dari lebarpita, sementara FRAD dapat menekan panggilan-panggilan suara turun sampai 4kbps.

Masalah lain yang dapat muncul ketika menempatkan suara melalui Frame Relay adalah gema (echo), ketika mentransmisikan suara yang dipantulkan kembali ke titik tersebut dari tempat ia dipancarkan. Jika waktu tundaan antara percakapan dan gema lebih dari 45 milidetik, kondisi ini akan menyebabkan percakapan tersebut berhenti. Cara yang paling jitu untuk mengeliminasinya adalah dengan menggunakan sebuah peredam gema yang menciptakan suatu model matematis dari suatu pola percakapan dan mengurangkannya dari jalur transmisi. Beberapa algoritma kompresi suara yang juga mencakup kemampuan untuk menindas gema, akan membuatnya lebih hemat biaya daripada memasang penindas-penindas gema eksternal.
Kemampuan untuk mengirimkan fax melalui Frame Relay juga merupakan suatu pilihan yang menarik bagi banyak perusahaan yang menghadapi tanggungan rekening yang besar bagi rangkaian-rangkaian yang digunakan untuk pengiriman fax di antara kantor-kantor cabang yang berjauhan dengan kantor pusatnya.
Persyaratan untuk mengirim fax melalui Frame Relay agak berbeda daripada suara. Sebagai contoh, suara dapat dikompresi atau didekompresi dengan sedikit degradasi layanan. Betapapun, fax hanya dapat dikompresi pada tingkat sebegitu jauh sebelum mesin fax penerima sudah mulai mendeteksi adanya kesalahan-kesalahan dalam transmisi. Demodulasi merupakan suatu alternatif yang baik, karena ia tidak menggunakan banyak lebarpita (kurang dalam kebanyakan kasus) dan sangat efisien secara keseluruhan.

Antarkerja Frame Relay dengan ATM

Layanan saling dukung atau antarkerja (interworking) antara Frame Relay dan ATM sedang menjadi topik hangat di Amerika Serikat, di mana permintaan akan layanan Frame Relay masih terus tumbuh mencapai angka lipat tiga. Layanan antarkerja ini menawarkan keuntungan yang jelas baik bagi para penyedia layanan maupun para pelanggan mereka. Para penyedia layanan komunikasi yang dapat menghubungkan situs jaringan Frame Relay dengan situs jaringan ATM secara transparan tentunya memiliki kans penjualan yang lebih mudah untuk kedua tipe layanan tersebut. Dalam kasus-kasus tertentu, para pelanggan kelompok korporasi (kelompok jaringan bisnis dalam suatu firma, industri atau perusahaan besar) menghindari penggantian sirkit sewa mereka dengan Frame Relay. Hal ini disebabkan kecepatan yang relatif masih dipandang rendah pada Frame Relay, yakni umumnya 56kbps untuk hubungan ke tempat-tempat yang jauh, sementara koneksi- koneksi pada sisi sentral menggunakan akses T1 (1,544Mbps). Di lain pihak, fakta menunjukkan bahwa, perusahaan-perusahaan besar tidak membutuhkan koneksi ATM kecepatan tinggi (tentunya dengan biaya yang tinggi pula) yang menyebar ke kantor-kantor cabang mereka. Di sinilah layanan antarkerja memberikan solusi terbaik dari kedua masalah tersebut; Frame Relay kecepatan rendah (dan hemat biaya) ke kantor-kantor cabang, dengan akses ATM kecepatan tinggi ke lokasi kantor pusat.

Pendekatan campuran ini tentunya banyak menarik minat perusahaan-perusahaan yang telah menggunakan layanan Frame Relay. Para pengguna Frame Relay umumnya membangun jaringan mereka dalam konfigurasi Star, dengan banyak tempat atau lokasi yang jauh-jauh yang kemudian mengumpan ke sebuah sentral. Jika perusahaan- perusahaan ini kemudian menambah lebih banyak kantor cabang ke jaringan mereka, plafon lebar pita Frame Relay T1 memberikan suatu masalah yang besar bagi sisi sentralnya. Dengan antarkerja layanan, para pelanggan dapat bermigrasi dari Frame Relay ke ATM pada basis lokasi ke lokasi, yang tentunya lebih hemat biaya daripada menghadapi perpindahan teknologi. Pendekatan evolusioner ini juga memberikan kepada para penggunanya suatu kesempatan untuk menekan biaya investasi yang lebih besar dalam teknologi Frame Relay.

Antarkerja Jaringan dan Antarkerja Layanan

Walaupun istilah antarkerja secara generik digunakan untuk menggambarkan bekerja bersama saling dukung antara Frame Relay dan ATM, sesungguhnya ada dua tipe antarkerja yang berbeda. Antarkerja jaringan (network interworking) dan antarkerja layanan (service interworking). Ada perbedaan yang sederhana di antara keduanya. Antarkerja jaringan memungkinkan dua lokasi Frame Relay untuk berkomunikasi melalui tulangpunggung ATM kecepatan tinggi. Antarkerja layanan memungkinkan situs Frame Relay berkomunikasi dengan situs ATM. Kedua tipe antarkerja ini dapat dilihat pada Gambar 3a dan 3b.

Ada beberapa pilihan teknis untuk antarkerja koneksi Frame Relay dengan koneksi ATM. Kedua tipe antarkerja tersebut membutuhkan sebuah IWF (interworking function) untuk menterjemahkan dan mengubah protokol-protokol (dari Frame Relay ke ATM dan sebaliknya). IWF ini, yang umumnya dilakukan dalam sebuah penyaklar (switch), bertanggung jawab terhadap sejumlah aktifitas, termasuk pemetaan berbagai parameter, memformat informasi, membatasi paket-paket dan sel- sel, dan menterjemahkan alamat-alamat. IWF juga menangani manajemen lalu lintas komunikasi dengan mengubah parameter-parameter kemacetan (kongesti) dan parameter penentu pemenuhan persyaratan pembuangan (discard eligibility), yang penanganannya berbeda antara Frame Relay dan ATM.

Bagi penyedia layanan, antarkerja jaringan memberikan kemampuan untuk menjumlahkan sekelompok lalu lintas komunikasi Frame Relay kecepatan rendah ke dalam sebuah jaringan kecepatan tinggi. Dengan antarkerja jaringan, Jaringan Frame Relay dipakai sebagai pertimbangan untuk menekanbiaya, yang tentu saja hal ini akan mengimbas ke para pelanggannya.

Antarkerja jaringan menuntut beberapa masalah yang harus diselesaikan oleh IWF, Di antaranya adalah fungsi-fungsi pemformatan frame (frame formatting), pemultiplekan hubungan (connection multiplexing), penentu pemenuhan persyaratan pembuangan (DE;discard eligibility) dan pemetaan prioritas sel hilang (CLP; cell loss priority), pemetaan indikasi kemacetan (congestion indication mapping), manajemen lalu lintas komunikasi (traffic management), enkapsulasi protokol dan operasinya serta pemeliharaan monitoring.

Dengan antarkerja layanan, konversi antara Frame Relay dan ATM ditangani secara transparan bagi pelanggan oleh jaringan penyedia layanan. Antarkerja layanan menuntut fungsi-fungsi translasi yang begitu mirip dengan antarkerja jaringan. Pemformatan frame untuk antarkerja layanan sama dengan pada antarkerja jaringan, seperti pilihan-pilihan untuk pemetaan DE/CLP. Dengan antarkerja layanan, dilakukan pemetaan PVC (permanent virtual circuit) Frame Relay tunggal ke VPI/VCI (virtual path/virtual circuit identifier) ATM tunggal yang didukungnya. Demikian pula fungsi-fungsi inti lainnya yang mempunyai peran untuk pelaksanaan antarkerja layanan termasuk manajemen lalu lintas, manajemen PVC, dan enkapsulasi protokol.Ada dua mode dari enkapsulasi protokol untuk antarkerja layanan: mode transparan dan mode translasi. Perbedaan antara keduanya terletak pada caranya informasi protokol pada lapisan yang lebih atas ditangani dalam proses konversi protokol. Mode transparan antarkerja layanan melucuti header Frame Relay, mengenkapsulasi keseluruhan payload (beban informasi) yang dibawa ke dalam sel-sel ATM, dan meneruskannya tanpa diubah.

Mode translasi memetakan penjembatanan lapisan-lapisan yang atas dan protokol-protokol pengarahnya di antara Frame Relay dan ATM. Pertama-tama IWF memeriksa header payload yang masuk untuk menentukan protokol-protokol lapisan-lapisan atasnya (Ethernet, token ring IP, dan sebagainya), kemudian mengganti header-nya dengan header payload keluar yang cocok dalam format khusus bagi Frame Relay atau ATM.

Keputusan pada mode enkapsulasi yang mana dari kedua metode tersebut, secara luas akan bergantung pada jaringan-jaringan pelanggan. Misalnya Jika piranti di tempat pelanggan pada satu lokasi menggunakan RFC 1490 (the Internet engineering Task Force standard for multiprotocol interconnection over Frame Relay), dan piranti di lokasi lainnya menggunakan RFC 1483 (the IETF standard for multiprotocol encapsulation using ATM adaptation layers), maka mode tranlasilah yang harus digunakan. Sebaliknya, mode transparan dapat diterapkan sebagai suatu metode enkapsulasi yang umum digunakan pada lokasi-lokasi pelanggan.

Penutup

Betapapun kini terjadi perkembangan yang luar biasa pada layanan jasa telekomunikasi, misalnya pada kasus Frame Relay ini dan kemampuannya untuk berantarkerja dengan ATM. Perkembangannya lebih jauh di masyarakat ditentukan faktor ekonomi dan informasi yang jelas serta transparan oleh penyedia layanan bagi para calon pelanggannya.

Dalam hal layanan suara, telepon Frame Relay sekarang ini memang sedang bersaing dengan telepon (via) internet. Telepon internet lebih unggul dalam hal cakupan karena lalu lintas suara Frame Relay sekarang ini terbatas penggunaannya pada komunikasi dalam lingkup perusahaan dan kantor-kantor cabangnya, sementara jaringan internet telah menyebar begitu luas ke seluruh dunia.Untuk antarkerja Frame Relay dengan ATM, perkembangan lebih jauh ditentukan oleh kemampuan para penyedia layanan untuk mendefinisikan dan merumuskan masalah-masalah dalam hal komunikasi bisnis para calon pelanggannya, serta menyediakan solusi bagi masalah-masalah tersebut sehingga urusan bisnis menjadi lancar dengan adanya dukungan telekomunikasi yang begitu canggih, efisien dan hemat biaya. Pada prinsipnya adalah; para calon pelanggan tentu ingin mengetahui apa yang dapat dikerjakan oleh antarkerja, namun pada umumnya mereka tidak akan memperhatikan peralatan macam apa yang disediakan oleh penyedia layanan yang akan digunakan untuk memberikan tampilan layanan yang dibutuhkan.

Sumber Bahan

Best of Both Worlds Communications International. November 1995.
Beth Gage & Christine Heckart, Listen Up! Frame Relay Gets Heard tele.com. June 1996.
Beth Gage. ATM Meets Frame Relay tele.com. April 1996
Phil Croucher. 1989. Komunikasi dan Jaringan Kerja (terj. Andy, 1992. PT Elex Media Komputindo Jkt).
Rajiv Kapoor. How Frame Relay Works: Basic Data Flow Telecommunications Development Asia-Pasific. December 1995. (Adopted from Buyer's Guide to Frame Relay Networking 1991, Netrix Corporation).
Steven J. Beeferman. Packet Radio Global Communications, second quarter 1987.
The Voice of Relay Speaks Up Communications International. November 1996.
The Interworkout Network and Service differences tele.com. April 1996.

Drs. Sunomo adalah Pemerhati masalah Teknik Telekomunikasi, mengajar di Jurusan Elektro FPTK IKIP Yogyakarta

Artikel lain: Penurunan Kualitas layanan Jaringan ATM

[Sajian Utama] [Sajian Khusus] [Profil Elektro]
[KOMPUTER] [KENDALI] [ENERGI] [ELEKTRONIKA] [INSTRUMENTASI] [PII NEWS]

Please send comments, suggestions, and criticisms about ELEKTRO INDONESIA.
Click here to send me email.

[Edisi Sebelumnya]