Circuit switching

Dalam dunia telekomunikasi, jaringan circuit switching adalah jaringan yang mengalokasikan sebuah sirkuit (atau kanal) yang dedicated di antara nodes dan terminal untuk digunakan pengguna untuk berkomunikasi. Sirkuit yang dedicated tidak dapat digunakan oleh penelepon lain sampai sirkuit itu dilepaskan, dan koneksi baru bisa disusun. Bahkan jika tidak ada komunikasi berlangsung pada sebuah sirkuit yang dedicated, kanal tersebut tetap tidak dapat digunakan oleh pengguna lain. Kanal yang dapat dipakai untuk hubungan telepon baru disebut sebagai kanal yang idle.

Untuk call setup dan pengendalian (dan keperluan administratif lainnya) dapat digunakan sebuah kanal pensinyalan yang dedicated dari node terakhir ke jaringan. ISDN adalah salah satu layanan yang menggunakan sebuah kanal pensinyalan terpisah. Plain Old Telephone Service (POTS) tidak memakai pendekatan ini.

Sebuah metoda untuk membangun, memonitor perkembangan, dan menutup sebuah koneksi adalah dengan memanfaatkan sebuah kanal terpisah untuk keperluan pengontrolan, misalnya untuk links antar telephone exchanges yang menggunakan CCS7 untuk komunikasi call setup dan informasi kontrol dan menggunakan TDM untuk transportasi data di sirkuit tersebut.

Sistem telepon zaman dahulu merupakan contoh penggunaan circuit switching. Pelanggan meminta operator untuk menghubungkan mereka dengan pelanggan lain, yang mungkin berada pada yang sama, atau melalui sebuah inter-exchange link dan operator lain. Dimanapun posisi para pelanggan ini, tetap terbentuk sebuah koneksi antar telepon kedua pelanggan selama hubungan telepon berlangsung. Kawat tembaga yang sedang digunakan untuk koneksi ini tidak dapat digunakan untuk hubungan telepon lain, walaupun para pelanggan ini tidak sedang berbicara dan jalur ini dalam kondisi tidak digunakan (silent).

Akhir-akhir ini sudah dapat dilakukan multiplexing terhadap berbagai koneksi yang terdapat pada sebuah konduktor, namun demikian tetap saja setiap kanal pada link yang mengalami multiplexing selalu berada pada salah satu dari dua kondisi ini : dedicated pada sebuah koneksi telepon, atau dalam keadaan idle. Circuit switching mungkin relatif tidak efisien karena kapasitas jaringan bisa dihabiskan pada koneksi yang sudah dibuat tapi tidak terus digunakan (walaupun hanya sebentar). Di sisi lain, keuntungannya adalah cepatnya membuat koneksi baru, dan koneksi ini bisa digunakan dengan leluasa selama dibutuhkan.

Pendekatan lain adalah packet switching yang membagi data yang akan dikirimkan (misalnya, suara digital atau data komputer) menjadi kepingan-kepingan yang disebut paket, yang lalu dikirimkan melewati sebuah shared network. Jaringan packet switching tidak membutuhkan sebuah sirkuit khusus untuk melakukan koneksi. Dengan pendekatan ini banyak pasangan node dapat melakukan komunikasi yang hampir simultan pada kanal yang sama. Dengan tiadanya koneksi yang dedicated, masing-masing paket yang diberikan dilengkapi dengan alamat tujuan sehingga jaringan dapat mengirimkan paket tersebut ke tujuan yang diinginkan.

Jaringan Circuit Switching

Komunikasi circuit switching melalui 3 tahap :

• Pembangunan sirkuit

Sebelum suatu sinyal ditransmisikan, harus dibuat terlebh dahulu suatu sirkuit ujung-ke-ujung (station-to-station).

Contoh : Station A hendak mengirim sebuah permintaan ke simpul 4, yaitu permintaan akan koneksi terhadap station E. Simpul 4 memilih simpul 5 didasarkan atas informasi routing dan ukuran-ukuran yang tersedia serta mungkin juga biaya. Lalu mengalokasikan sebuah channel bebas (menggunakan FDM atau TDM) dan mengirim sebuah pesan permintaan akan koneksi ke station E. Karena sejumlah station bisa terhubung ke simpul 4, maka harus diupayakan membangun jalur internal dan station multiple ke simpul-simpul multiple. Lalu simpul 5 menyediakan channel ke simpul 6 dan dikaitkan channel ke channel dibagian dalam dari simpul 4. Setelah terhubung akan dilakukan tes untuk melihat apakah station E sibuk atau siap menerima kondisi.

• Transfer Data

Data yang dibawa bisa berupa analog atau digital tergantung pada sifat jaringan. Saat pembawa berkembang menjadi jaringan digital yang benar-benar terintegrasi, penggunaan transmisi digital (biner) untuk suara dan data menjadi metode yang sangat dominan. Jalurnya adalah jalur A-4, switching internal melalui 4; channel 4-5, switching internal melalui 5; channel 5-6, internal switching melalui 6; jalur 6-E. Umumnya koneksi berupa full duplex.

• Diskoneksi Sirkuit

Setelah beberapa periode transfer data, koneksi dihentikan, biasanya oleh salah satu station. Sinyal harus dirambakan ke simpul 4, 5, dan 6 untuk membebaskan sumber data yang tersedia.

Catatan :

• Kapasitas channel harus disediakan di antara masing-masing pasangan  simpul di dalam jaringan
• Masing-masing simpul harus memiliki kapasitas switching internal untuk mengendalikan koneksi yang diminta.

Kelemahan circuit switching :

• Bisa menjadi sangat tidak efisien. Saat tidak ada data yang ditransfer sekalipun tetap menjalankan fungsinya yaitu sebagai koneksi suara, penggunaannya menjadi agak tinggi, namun masih tidak mencapai 100%.
• Untuk koneksi dari terminal ke komputer, kapasitas menjadi tidak jalan selama koneksi berlangsung.
• Dalam hal kinerja, terjadi suatu penundaan yang berkaitan dengan transfer sinyal untuk pembentukan panggilan.

      Konsep Circuit Switching

Teknologi circuit switching bisa optimal dengan cara menentukan operasi simpul circuit switching tunggal. Sebuah jaringan yang dibangun di sekitar simpul circuit switching terdiri dari sekumpulan station yang terhubung pada suatu unit switching pusat. Switch pusat menetapkan jalur khusus diantara 2 perangkat yang ingin komunikasi.

Elemen-elemen simpul circuit switch :

• Switch digital : Inti dari system modern. Fungsi : untuk menyediakan jalur sinyal yang jelas di antara sepasang perangkat yang terpasang. Jalur harus ada sepasang perangkat yang terpasang dimana terdapat koneksi langsung di antara mereka. Koneksi yang dilakukan berupa transmisis full duplex.
• Interface jaringan. Adalah hardware yang diperlukan dan berfungsi untuk menghubungkan perangkat digital, seperti perangkat pengolahan data dan telepon digital, ke jaringan telepon analog juga bisa dipasang bila interface jaringan berisi logic dan mengubahnya menjadi sinyal digital.
• Unit Kontrol

Menampilkan 3 task umum :

·         Kontrol unit berfungsi membangun koneksi.

Dilakukan berdasarkan atas permintaan dari perangkat yang terpasang.

Tugasnya : Mengendalikan dan membalas permintaan, menentukan apakah tujuan dalam keadaan bebas, menyusun jalur sepanjang switch.

·         Unit kontrol harus mempertahankan koneksi.

Switch digital menggunakan prinsip time-division, sehingga memerlukan manipulasi dari elemen switch secara terus menerus. Bit-bit komunikasi ditransfer secara transparan.

·         Unit kontrol harus memutuskan koneksi.

Baik dalam merespon permintaan dari salah satu pihak maupun karena permintaannya sendiri.

Karakteristik penting dari circuit switching :

a.       Adanya pemblokan

Terjadi bila jaringan tidak mampu menghubungkan kedua station karena semua jalur yang tersedia di antara mereka sedang dipergunakan. Konfigurasi pemblokan umumnya dimungkinkan terjadi untuk mendukung lalu lintas suara, karena diharapkan sebagian besar panggilan telepon berdurasi pendek jadi hanya sebagian telepon yang akan dipakai sepanjang waktu.

b.      Tidak adanya pemblokan

Memungkinkan semua station dihubungkan (dalam bentuk pasangan) sekaligus dan menjamin seluruh permintaan yang ada sepanjang pihak yang dipanggil dalam keadaan bebas. Dimungkinkan terjadi untuk perangkat pengolahan data. Sebagai contoh, untuk aplikasi pemasukan data, terminal bisa terus menerus dihubungkan ke komputer sepanjang waktu.