ELEKTRO
Edisi ke Lima Belas, Nopember 1998
SAJIAN UTAMA

Home
Halaman Muka

Sajian Khusus
Komputer
Kendali
Energi
Elektronika

Kebutuhan akan kecepatan yang lebih tinggi

Perlu dicatat bahwa meskipun telah terjadi perbaikan yang sangat luar biasa sejak sekitar 15 tahun yang lalu (kecepatan transmisi meningkat hampir 1000 kali lipat), tetapi tingkat kecepatan ini masih belum mampu memenuhi kebutuhan saat ini. Masih dibutuhkan kecepatan transmisi data sekitar 20 kali lipat lebih baik dibanding kecepatan saat ini. Kecenderungan di masa depan, Internet akan memerlukan lebih banyak lebar pita guna menyajikan pelayanan-pelayanan multimedia yang lebih kompleks.

Kecepatan tinggi bisa dicapai jika digunakan lebar pita yang lebih besar seperti pemakaian fiber optik dan kabel koaxial. Meskipun begitu, sambungan-sambungan kecepatan tinggi ini secara normal hanya ada diantara pusat-pusat komunikasi, tidak bisa dicapai untuk komunikasi individual antar rumah atau perkantoran biasa.

Fiber optik di sepanjang jalan (FTTC, fibre to the curb) masih belum tersebar cukup luas di hampir semua wilayah di dunia dan tak seorangpun yakin manakala fiber optik ke rumah-rumah (FTTH, fibre to the home) akan segera menjadi kenyataan. Pengadaan infrastrukturnya masih membutuhkan biaya modal yang besar yang harus ditanggung perusahaan telekomunikasi, mengakibatkan sistem ini kurang menarik dan bukan merupakan solusi yang praktis untuk masalah saat ini.

Modem-modem kabel juga berkompetisi untuk lebar pita yang lebih luas. Meskipun sistem jaringan kabel multimedia (MCNS, multimedia cable network system) belakangan meluncurkan standar industri yang memungkinkan mempercepat skala penyebarannya, modem kabel juga mempunyai sejumlah kekurangan. Kebanyakan jaringan kabel hanya menawarkan pelayanan satu arah dan biaya untuk mengupgradenya cukup mahal. Juga modem-modem kabel memakai jalur yang sama dengan yang dipakai pelanggan lain sehingga meningkatnya pemakai akan sangat memperburuk kualitas komunikasi.

Sebagian besar jaringan-jaringan telpon pelanggan di dunia dilakukan berbasis pada sepasang kabel tembaga. Mengganti infrastruktur yang sudah ada, akan cukup berat dan mahal. Sehingga peningkatan komunikasi kecepatan tinggi difokuskan pada teknik-teknik yang masih bisa memanfaatkan jaringan-jaringan telpon tembaga yang sudah ada.

Metoda ADSL

Salah satu teknologi kecepatan tinggi yang saat ini paling banyak didiskusikan dan banyak mendapat dukungan adalah digital subscriber line (DSL). Teknologi DSL ini menyajikan transmisi data dalam range kecepatan mencapai skala mega bit per detik dengan memanfaatkan jaringan telpon yang sudah ada. Kecepatan tinggi dapat dicapai dengan membagi jalur telpon ke dalam lebar pita 4 kHz. Ganggunan noise pada jalur, secara dinamik ditentukan oleh jumlah bit per pita frekuensi dan jumlah pita yang dapat digunakan. Sebagai contoh jika terjadi noise pada range frekuensi tertentu, pita pada range tersebut jadi tidak tersedia dan data akan disistribusikan menggunakan pita-pita frekuensi yang lain. Sebagai tambahan, dalam penyediaan komunikasi kecepatan tinggi, DSL akan mem-bypass switch sehingga akan mengurangi kemacetan di kantor sentral telpon. Ini akan memperpendek masa tunggu bagi pengguna telpon untuk memutar nomor telpon yang dituju karena terjadinya kelebihan beban pada switch.

Meskipun banyak jenis teknologi DSL, ADSL adalah salah satu jenis DSL yang lebih bagus untuk aplikasi-aplikasi multimedia dan internet. Sementara server atau kantor sentral mentransmisikan data-data yang masuk ke para pelanggan, lebih banyak lebar pita frekuensi yang diberikan ke arus downstream. Laju transmisi 8 Mbps dapat dicapai dengan memanfaatkan jaringan telpon kabel berpasangan yang telah ada untuk jarak mencapai 3,6 km. Laju data pada arus upstream biasanya mencapai 1 Mbps. Transmisi juga dapat dilakukan untuk jarak yang lebih jauh dengan biaya yang sama dengan transmisi kecepatan rendah. Kode jalur discrete multi tone (DMT) saat ini merupakan satu-satunya standar teknologi ADSL. Kode ini berbasis pada standar ANSI T1.413.

ADSL melalui jalur POTS dan ISDN

Konsep dasar dari ADSL adalah untuk membebani, mengirim ataupun untuk menerima sinyal-sinyal digital pada jalur kabel tembaga pada pita frekuensi yang berbeda dengan yang digunakan untuk pelayanan telpon. Hal ini memungkinkan ADSL untuk ditransmisikan baik melalui jalur telpon reguler (kadang disebut sebagai pelayanan telpon model kuno POTS) maupun melalui pelayanan ISDN digital. Pita frekuensi, terbagi penggunaanya antara yang untuk pelayanan telpon dengan yang untuk ADSL dengan menggunakan apa yang disebut passive splitter (pemisah pasif). Untuk jalur-jalur POTS, modem-modem ADSL mampu menyediakan akses data dan pelayanan suara telpon, bahkan pada kondisi jika terjadi kegagalan daya.

Sampai sekarang, sejumlah sistem telah ada tetapi ditinggalkan oleh para pengguna yang menginvestasikannya untuk teknologi ISDN meskipun merupakan pilihan yang sulit. Apakah mereka harus meninggalkan investasi yang telah ditanam atau melaju dengan perbaikan antara 50-100 kali lipat dalam kecepatan transmisi yang dijanjikan oleh ADSL? ISDN mempunyai karakteristik yang memungkinkan para penggunanya untuk tidak menyerah. Perusahaan-perusahaan telekomunikasi telah berjuang keras untuk memperluas penggunaan ISDN, dan disinilah menariknya memanfaatkan sistem yang telah ada. Modem-modem ADSL yang dapat dimanfaatkan dengan jalur ISDN memungkinkan perusahaan-perusahaan telekomunikasi dan para konsumen ISDN untuk melindungi investasi yang dilakukan ketika mengadopsi ISDN. Selain itu juga masih dimungkinkan untuk mengakses aplikasi-aplikasi multimedia dan internet dengan kecepatan tinggi yang dimungkinkan.

Pengalokasian Spektrum

Komunikasi suara tradisional dengan telpon hanya menggunakan frekuensi sampai 4 Khz. ISDN menggunakan porsi spektrum sampai 70 kHz. Frekuensi-frekuensi di atas angka ini, misalnya sampai 1,1 MHz, tersedia bagi teknologi ADSL.

Nampaknya menjadi sederhana untuk mengkombinasikan ISDN dan ADSL dalam 1 jalur. Sayangnya hal ini tidak bisa dilakukan dengan mudah karena ADSL standar secara spesifik menggunakan spektrum dari 26 kHz sampai 1,1 MHz. Dua masalah harus betul-betul diperhatikan jika ingin menggabung sinyal-sinyal dari 2 sistem tersebut. Yang pertama, sejauh mana penurunan lebar pita yang membatasi kinerjanya (sampai 70 kHz atau di atas 26 kHz?). Yang ke dua, ADSL membutuhkan low end (spektrum akhir rendah) untuk membangkitkan sinyal-sinyal start up yang berfungsi sebagai handshake untuk menegosiasi sambungan secara rinci. Bahkan setelah 2 masalah tersebut terjawab, satu hal lagi harus diperhatikan mengingat sinyal-sinyal ISDN (atau POTS) dan sinyal-sinyal ADSL tidak saling menyatu begitu saja. Lalu bagaimana sinyal-sinyal ISDN dan ADSL bisa dikombinasikan?

Mengkombinasikan sinyal-sinyal ISDN dan ADSL

ISDN dan ADSL harus dikombinasikan dengan cara bahwa sinyal-sinyal ISDN yang keluar seutuhnya ditransmisikan secara terpisah dengan menggunakan frekuensi yang biasa (Gambar 1). Sinyal ADSL terlarang bagi pita frekuensi yang lebih tinggi, sehingga tidak overlap dengan sinyal ISDN. Sinyal-sinyal pilot dan start-up juga dapat dipindah ke frekuensi yang berbeda.

Gambar 1
Gambar 1. Pada keadaan darurat, menjaga sinyal telpon seutuhnya

Keterbatasan teknis ini juga harus diatasi berkaitan dengan sistem pelayanan kombinasi yang memanfaatkan lebar pita berbeda guna mencapai hasil yang efektif dan andal. Disebabkan dekatnya daerah spektrum sinyal ISDN dan ADSL pada metoda ini, mengakibatkan potensi terjadinya saling gangguan. Secara konvensional, masalah seperti ini memiliki resiko tersendiri untuk ADSL nya. Filter yang dirancang secara khusus dapat secara efektif menghilangkan gangguan ini tanpa terjadi distorsi yang berarti antara masing-masing sinyal.

Mengubah pita frekuensi yang digunakan ADSL pada jaringan ISDN yang telah ada bisa menimbulkan 2 resiko sbb:

  • Pertama, masalah cakap silang ujung dekat (NEXT, near-end crosstalk) di kantor sentral telpon seperti diilustrasikan pada Gambar 2. Jika perusahaan telpon memiliki pelanggan yang terdiri atas campuran acak antara sistem ADSL-POTS dan ADSL-ISDN, dimungkinkan terjadi crosstalk yang cukup berarti ketika sinyal-sinyal yang berbeda masuk ke lebar pita yang sama. Gambar 2 menunjukkan karakteristik filter dari splitter tertentu pada penggunaan transmisi sinyal ADSL. Ingat bahwa splitter yang umum digunakan pada sistem POTS-ASDL mentransmisikan semua sinyal-sinyal downstream ADSL (misalnya ke pelanggan) pada frekuensi di atas 150 kHz. Karena meningkatnya ADSL ke frekuensi yang lebih tinggi, upstream ISDN-ADSL mentransmisikan sinyal pada frekuensi 170-250 kHz. Sehingga pada range ini crosstalk antara sinyal-sinyal upstream dan downstream ADSL bisa menjadi masalah yang serius.
    Gambar 2
    Gambar 2. Di sini ditunjukkan daerah spektrum yang digunakan oleh ADSL pada konfigurasi standar. Jika menggunakan POTS saja, atau ISDN saja, tidak ada masalah karena sinyal-sinyal downstream dan upstream tidak saling overlap. Tetapi jika diterima campuran acak sistem POTS-ADSL dan ISDN-ADSL, akan terjadi crosstalk antara sinyal-sinyal POTS-down dan ISDN-up, karena keduanya menggunakan pita frekuensi 150-200 kHz.
     
  • Kedua, karena splitter yang berbeda digunakan untuk POTS dan ISDN, biaya untuk switching dari POTS-ADSL ke ISDN-ADSL jadi meningkat baik yang harus ditanggung oleh operator maupun oleh pelanggan. Ini untuk pelanggan yang telah memiliki ADSL dan ingin mengupgrade dari POTS ke ISDN. Prosedur yang rumit pada saat memodifikasi atau merubah modem ADSL harus dihadapi baik oleh operator maupun oleh pelanggan. Pelanggan harus membeli peralatan baru, sementara operator harus melatih teknisinya untuk melakukan swap (pemindahan sistem). Juga ada masalah psikologis pada saat frekuensi yang lebih luas diberikan untuk ADSL dengan POTS daripada untuk ISDN, karena ADSL akan memberikan kinerja lebih baik dengan POTS. Pengguna akan kecewa manakala melakukan upgrade ke ISDN menghasilkan kinerja ADSL yang lebih buruk.
Sebuah splitter universal yang merupakan kombinasi splitter ISDN dan POTS dapat mengeliminasi 2 resiko di atas. Splitter ini dapat mengalokasikan lebar pita frekuensi yang lebih besar untuk sinyal POTS, dan membawa daya cukup kuat untuk arus dan tegangan sinyal POTS, sehingga secara efektif dapat mengeliminasi setiap distorsi dari sinyal suara. Splitter ini akan mengurangi lebar pita dari sinyal ADSL (ketika dipakai bersama POTS), tetapi pengurangannya terbatas hanya sampai sekitar 10%. Menggunakan splitter universal dapat mengurangi timbulnya NEXT karena pemindahan sinyal POTS downstream. Pendekatan ini menyederhanakan upgrade dari POTS ke ISDN, karena modem ADSL tidak tergantung pada pilihan pelayanan. Keuntungan lain adalah bahwa operator telekomunikasi menggunakan peralatan yang sama baik untuk pengguna-pengguna ADSL-POTS maupun ADSL-ISDN. Hal ini akan menyederhanakan perencanaan, pengadaan, maupun penginstalasian.

ADSL dan DAML

Di beberapa negara, teknologi yang sama dengan ISDN digunakan untuk 2 pelayanan POTS melaluli loop kabel tembaga tunggal. Meskipun di sini menggunakan sinyal yang melalui loop tembaga seperti pada ISDN, tetapi ini bukanlah pelayanan ISDN. Bagi telephone exchange dan bagi pengguna akhir, ini nampak seperti jaringan POTS. Peralatan yang seperti ini telah dipakai beberapa tahun dan sering disebut multiplex dengan sistem added main line atau AML. Belakangan, sejumlah vendor telah memperbaiki sistem ini dengan menggunakan kode jalur ISDN standar untuk melakukan multiplexing dasar dan fungsi carrier untuk AML. Karena ini merupakan sistem digital sehingga sering disebut digital AML atau DAML. Menggunakan solusi yang sama seperti yang telah didiskusikan di atas untuk ISDN, para pengguna dapat memperoleh pelayanan POTS melalui fasilitas-fasilitas DAML (sistem DAML yang berbasis kode jalur ISDN). Saat ini dapat memperoleh tambahan pelayanan komunikasi data kecepatan tinggi untuk pemukiman atau kawasan bisnis dengan memanfaatkan ADSL.

Ujicoba dan penyebaran

Penggunaan global dari ADSL telah membuktikan popularitasnya. Ujicoba dan penyebaran teknologi ADSL ini sedang dilangsungkan di negara-negara Amerika Utara, Eropa, Amerika Selatan, Timur Tengah, dan Asia. Sebagian besar di antaranya adalah untuk akses internet dan multimedia seperti video on demand, life video, dll. Beberapa diantaranya untuk aplikas-aplikasi distance learning, telemedicine, dan entertaintment interaktif.

Keuntungan yang ditawarkan ADSL adalah biaya yang efektif untuk mengakses bagi pengguna internet atau multimedia. Fleksibilitas, biaya awal yang rendah, serta kemampuan untuk dikombinasikan dengan POTS, ISDN, dan DAML membuat ADSL menjadi pilihan yang menarik untuk kebanyakan jaringan. Para pengguna ISDN dapat melindungi investasinya, dapat memanfaatkan karakteristik khusus dari ISDN dan pada saat yang bersamaan dapat mengakses data kecepatan lebih tinggi dari 8 Mbps. Komunikasi data kecepatan tinggi dapat ditransmisikan dari pengguna ke kantor pusat pada kecepatan mendekati 1 Mbps dan bisa mencapai jarak 12000 feet dengan loop tembaga. Untuk sambungan korporasi bisnis, suara dan video conferencing ISDN menyajikan layanan yang andal serta sambungan yang kontinyu. Tingkat pelayanan seperti ini tidak ada pada dunia internet, dimana packet loss dan throughput changes kadang bisa terjadi secara dramatik dari 1 detik ke detik berikutnya.

Keuntungan seperti inilah yang bisa diperoleh internet dari penggunaan ADSL. Teknologi-teknologi ADSL dan ISDN pada awalnya dikembangkan untuk aplikasi-aplikasi yang saling berbeda. Kebutuhan untuk mengkombinasikan kedua teknologi itu guna memperoleh data, suara dan pelayanan-pelayanan internet ke pengguna-pengguna di pemukiman maupun kawasan bisnis akan sangat mendesak manakala memasuki milenium baru. q

Terjemahan bebas oleh Djati HS, dari artikel "Technologies to meet multimedia needs", majalah Telecommunications, May 1998.


[ Sajian Khusus ]
[KOMPUTER] [KENDALI] [ENERGI] [ELEKTRONIKA]

Please send comments, suggestions, and criticisms about ELEKTRO INDONESIA.
Click here to send me email.
[ Halaman Muka
© 1996-1998 ELEKTRO Online.
All Rights Reserved.
 
1