Pengantar Asymmetric Digital Subscriber Line (ADSL)
Apabila Kita memperhatikan perkembangan teknologi telekomunikasi
saat ini, maka hampir dapat dipastikan perkembangan yang paling
pesat dalam teknologi telekomunikasi di masa mendatang adalah
multimedia.
Secara terminologi multimedia dapat diartikan sebagai banyak media.
Oleh karena itu layanan yang dibuat bisa dilewatkan melalui banyak
media. Sedangkan secara definitif, multimedia diterjemahkan sebagai
integrasi dari suara, data dan gambar.
Ciri layanan multimedia yang paling utama adalah kebutuhan akan
bandwidth yang sangat besar. Kebutuhan akan bandwidth inilah yang
pada awalnya menjadi permasalahan pada sisi jaringan akses. Akan
tetapi setelah ditemukannya serat optik sebagai media transmisi
dengan kapasitas sangat besar maka permasalahan di atas secara
teknis dapat diatasi.
Namun ironisnya mayoritas jaringan yang tergelar sekarang ini
menggunakan jaringan kabel tembaga. Karenanya dibutuhkan suatu
“injeksi teknologi” untuk meningkatkan kemampuan kabel tembaga
dalam mentransmisikan sinyal informasi.
Sekilas terkesan sangat kontradiktif apabila kita membicarakan kabel
tembaga sebagai media akses dalam komunitas layanan berjalur lebar,
karena kabel tembaga mempunyai keterbatasan dalam
mentransmisikan sinyal berpita lebar.
Sementara itu, dalam sepuluh tahun terakhir ini telah dikembangkan
sejumlah teknik signal processing untuk meningkatkan bit rate dari
transmisi dijital melalui kabel tembaga. Digital subscriber line (DSL)
adalah teknologi modem yang menggunakan saluran telepon twisted
pair existing untuk mentransmisikan data berpita lebar.
Perkembangan dari DSL ini adalah teknologi xDSL yaitu “seri teknologi
broadband” yang memanfaatkan media kabel tembaga untuk
mengalirkan layanan/service berpita lebar. Pada akhirnya teknologi
xDSL ini menjadi suatu teknologi alternatif yang patut
dipertimbangkan secara teknis maupun ekonomis dalam kancah era
multimedia.
Perkembangan Teknologi Jaringan Kabel Tembaga
Kita telah mengetahui modem-modem yang biasa beredar di pasaran
(voice-grade data modem) menggunakan kabel tembaga sebagai
media transmisi fisiknya atau dapat juga dikatakan menggunakan
media transmisi fisik akses tembaga. Voice-grade modem umumnyamempunyai kecepatan transmisi 28,8 kbps melalui saluran telepon
biasa. Dua puluh tahun yang lalu, karena keterbatasan di lapangan,
kecepatannya hanya berkisar pada 1,2 kbps. Mungkin dulu tidak ada
yang percaya bahwa kecepatan modem bisa mencapai kecepatan 33,6
kbps seperti pada saat ini. Bagaimanapun juga voice-grade modem
masih belum melewati batas lebar pita 3,4 kHz. Sebagai contoh
modem V.34 yang mampu mengalokasikan 10 bit/hz lebar pita,
merupakan suatu gambaran yang cukup menarik dan merupakan
pengembangan produk teknologi yang berupaya mendekati batas-
batas teoritis. Bukan hanya itu, modem V.34 mampu mengirim dan
menerima data secara simultan dalam pita frekuensi yang sama.
Bahkan saat ini modem US. Robotics dengan teknologi X2TM telah
mampu mencapai kecepatan transmisi 56,6 kbps melalui saluran
telepon biasa. Hal ini bisa dicapai sebagai hasil perkembangan yang
begitu maju dari algoritma komunikasi data, pemrosesan sinyal dijital
dan teknologi semikonduktor.
Voice-grade modem beroperasi pada titik pelanggan pada saluran
suara biasa dan mentransmisikan sinyal melalui core network
(jaringan switching utama). Jaringan memperlakukannya persis sama
seperti pada sinyal suara. Ini merupakan keunggulan utamanya,
walaupun berkecepatan lebih rendah, namun dapat disambungkan di
mana saja asalkan ada saluran telepon yang tersedia.
Keterbatasan lebar pita dari kanal suara terutama bukan dikarenakan
oleh saluran pada sisi pelanggan, tetapi disebabkan oleh core network.
Filter pada core network membatasi lebar pita pada kanal suara
sekitar 4,4 khz. Jika tanpa hambatan dari filter ini maka kabel
tembaga (jaringan akses tembaga) mampu melewatkan frekuensi
pada daerah Mhz, meski akan mengalami redaman yang cukup besar.
Redaman yang akan meningkat berbanding lurus dengan kenaikan
frekuensi dan panjang saluran, merupakan faktor pembatas utama
dalam peningkatan kecepatan transmisi data.
Sekilas perkembangan teknologi jaringan akses yang memanfaatkan
kabel tembaga untuk menyalurkan informasi pita lebar adalah sebagai
berikut :
a. Digital Subscriber Line (DSL)
Adalah modem yang biasa digunakan pada layanan ISDN basic rate.
DSL akan mentransmisikan data secara duplex (dalam dua arah
sekaligus), pada kecepatan 160 kbps melalui kabel tembaga (saluran
telepon biasa) dengan rentang sampai 6 km, melakukan multiplex dan
demultiplex aliran data ini dalam 2 kanal B (masing-masing 64 kbps),
satu kanal D (16 kbps) serta mengikutsertakan beberapa overhead
yang diperlukan oleh perangkat terminal. Berdasarkan standar ANSIT1.601 atau ITU I.431 DSL juga menggunakan echo canceller untuk
memisahkan sinyal yang diterima yang berasal dari pantulan sinyal
yang dikirim. Berikut tabel perkembangan Teknologi DSL:
Jenis Teknologi Akses Bit rate Mode Aplikasi
Digital Subscriber Line
(DSL)
160 kbps duplex ISDN, komunikasi data,
suara
High data rate Digital
Subscriber Line (HDSL)
1,544 Mb–2,048 Mb duplex Layanan T1/E1, WAN,
LAN, akses server
Single line Digital
Subscriber Line (SDSL)
1,544 Mb – 2,048
Mb
duplex Sama dengan HDSL
ditambah akses dasar
pada layanan simetris
16 kbps – 640 kbps upstre
am
Asymmetric Digital
Subscriber Line (ADSL)
1,544 Mb – 8 Mbps downs
tream
Akses internet, video on
demand, akses remote
LAN, Multimedia interaktif
1,5 Mbps – 2,3 Mbps upstre
am
Very high data rate Digital
Subscriber Line (VDSL)
13 Mbps – 52 Mbps downs
tream
Sama dengan ADSL
ditambah dengan HDTV
b. High data rate Digital Subscriber Line (HDSL)
Merupakan teknologi lanjutan dari DSL dan menggunakan 2 twisted
pair cooper cable. HDSL cukup baik digunakan untuk menyalurkan
sinyal T1 atau E1. HDSL menggunakan lebar pita yang lebih sempit
dan tidak membutuhkan repeater seperti saluran T1 atau E1 pada
umumnya. Biasanya perangkat pada saluran E1 atau T1 menggunakan
protocol AMI (self-clocking Alternate Mark Inversion) dan
membutuhkan repeater pada jarak 1000 meter dari sentral dan tiap
2000 meter selanjutnya. AMI membutuhkan lebar pita 1,5 MHz pada
T1 sedangkan untuk E1 adalah 2 MHz. Dengan menggunakan modulasi
yang lebih baik maka HDSL mampu mentransmisikan sinyal pada
kecepatan 1,544 Mbps atau 2,048 Mbps hanya dengan menggunakan
lebar pita 80 kHz sampai 280 kHz, tergantung pada teknik modulasi
dan pengkodeannya. HDSL mampu menyalurkan sinyal tanpa repeater
pada kabel tembaga sampai sejauh 4 km, tentu saja dengan
menggunakan 2 kabel untuk T1 dan 3 kabel untuk E1, yang masing-
masing beroperasi pada kecepatan separuhnya atau sepertiganya.
Aplikasi tipikal untuk HDSL adalah seperti koneksi PBX, stasiun antena
selular, sistem DLC yang telah cukup matang dalam memberikanlayanan dengan bit rate di atas 1 Mbps, dan telah banyak dipakai
dalam aplikasi remote LAN access serta internet.
c. Single line Digital Subscriber Line (SDSL)
SDSL akan banyak dibutuhkan pada aplikasi yang memerlukan akses
simetris dan karena itu dapat dikatakan bahwa layanan SDSL adalah
komplementari dari aplikasi ADSL. Hal yang perlu diperhatikan bahwa
jangkauan dari SDSL tidak akan melebihi 3000 m, di mana pada jarak
tersebut ADSL mampu mencapai bit rate 6 Mbps.
d. Asymmetric Digital Subscriber Line (ADSL)
Teknologi ini memiliki bit rate yang berbeda antara arah kirim
(upstream) dan arah terima (downstream). Kecepatan upstream-nya
berkisar antara 16 kbps hingga 640 kbps, sedangkan kecepatan
downstream-nya antara 1,544 Mbps hingga lebih dari 7 Mbps.
Karenanya ADSL sangat ideal untuk layanan internet/intranet, video
on demand dan remote LAN access. Karena biasanya pengguna-
pengguna aplikasi tersebut lebih banyak membutuhkan menerima
informasi/download daripada mengirim informasi.
e. Very high data rate Digital Subscriber Line (VDSL)
Pada awalnya VDSL mempunyai nama Very high data rate Asymmetric
Digital Subscriber Line (VADSL) karena mereka menganggap VDSL
tidak akan menggunakan transmisi simetris dan sudah pasti asimetris
sehingga tak perlu membagi dalam dua nama, VDSL (untuk simetris)
dan VADSL (untuk asimetris). VDSL akan menyalurkan data secara
asimetris pada kecepatan transmisi yang lebih cepat daripada ADSL
dengan panjang saluran yang lebih pendek. Secara umum VDSL
diproyeksikan untuk memiliki kecepatan downstream dan upstream
sebagaimana diperlihatkan dalam tabel 1. Masih banyak hal yang perlu
diperjelas dalam VDSL, baik mengenai standar, service environment,
antar muka juga mengenai biaya.
Arsitektur ADSL
Sirkit ADSL akan saling menghubungkan tiap ujung dari modem ADSL
pada saluran telepon biasa (kabel tembaga) dan membuat tiga kanal
informasi. Kanal downstream kecepatan tinggi, kanal duplex
kecepatan menengah dan kanal POTS. Kanal POTS dipisah oleh
modem dijital dengan filter, untuk menjamin uninterrupted POTS.
Kanal kecepatan tinggi pada kecepatan 1,544 Mbps – 6 Mbps, dan
duplex pada kecepatan 16kbps – 640 kbps. Tiap kanal dapat di
submultiplex, sehingga dapat dibentuk multiplikasi kanal-kanal denganbit rate yang lebih rendah. Berikut tabel karakteristik ADSL
berdasarkan kabel yang digunakan :
Data rate (Mbps) Jenis kabel (AWG) Ukuran kabel (mm) Jarak (km)
1,5 atau 2 24 0,5 5,5
1,5 atau 2 26 0,4 4,6
6,1 24 0,5 3,7
6,1 26 0,4 2,7
Kecepatan downstream tergantung oleh beberapa faktor, termasuk
panjang dari kabel tembaga, ukuran kabel, kualitas sambungan fisik
dari kabel dan interferensi kopling silang. Redaman saluran akan
berbanding lurus sesuai pertambahan panjang saluran dan frekuensi,
dan akan mengecil bila diameter kabel bertambah. Dengan
mengabaikan pengaruh kualitas sambungan maka ADSL mempunyai
karakteristik sebagaimana diperlihatkan tabel di atas. Berikut
konfigurasi umum ADSL :
Konfigurasi ADSL secara umum adalah sebagaimana diperlihatkan
gambar di atas. Digital Subsriber Line Access Multiplexer (DSLAM)
adalah perangkat multiplexer pada penyelenggara jasa/sentral,
sedangkan pada sisi pelanggan terdapat Customer Premises
Equipment (CPE). Keduanya dihubungkan oleh line telepon, di mana di
antara keduanya terdapat pots splitter (di sisi penyelenggara/sentral)
dan microfilter (di sisi pelanggan) yang berfungsi membagi frekuensi.
Frekuensi rendah dialirkan ke line analog, sedangkan frekuensi tinggiadalah untuk service ADSL.
Banyak aplikasi akan mendapatkan manfaat dari keunggulan ADSL
terutama dalam digital compressed video. Sebagai sinyal real time,
sinyal video dijital tidak dapat menggunakan prosedur error control
pada level link atau network yang biasanya dipakai dalam sistem
komunikasi data yang umum. Sedangkan modem ADSL mampu
memberikan forward error corection yang secara dramatis mampu
mengurangi error yang diakibatkan oleh impulse noise. Error yang
berbasiskan simbol demi simbol juga akan banyak mengurangi
kesalahan yang ditimbulkan oleh continuous noise yang terjadi pada
saluran.
ADSL menggunakan teknologi pengolahan sinyal dijital yang begitu
canggih serta menggunakan algoritma yang mampu menciptakan
penyaluran data pada kecepatan sangat tinggi melalui kabel tembaga
biasa.
Teknik line coding yang digunakan adalah Carrierless Amplitude/Phase
Modulation (CAP) atau Discrete Multi Tone (DMT). Teknik line coding
CAP dan DMT memberi keuntungan di mana sistem lebih tahan
terhadap derau / noise atau interferensi. Di samping itu dengan
menggunakan DMT, memungkinkan ADSL menjadi rate adaptive
(kecepatan transmisi dapat berubah relatif mengikuti performansi
jaringan kabel tembaga yang digunakan sebagai media transmisinya).
Dengan DMT juga memungkinkan proses inisialisasi jaringan untuk
menentukan sampai pada tingkat kecepatan berapa jaringan tembaga
dapat mentransmisikan data dengan aman. Sementara pada teknik
konvensional, jika performansi kabel turun kualitasnya, maka sinyal
yang di modulasi/demodulasi oleh modem akan rusak.