MULTIPLEXING
multiplexing adalah suatu teknik mengirimkan lebih dari satu (:banyak)
informasi melalui satu saluran. Istilah ini adalah istilah dalam dunia
telekomunikasi. Tujuan utamanya adalah untuk menghemat jumlah
saluran fisik misalnya kabel, pemancar & penerima (transceiver), atau kabel
optik.
Multiplexing merupakan
Teknik menggabungkan beberapa sinyal untuk dikirimkan secara bersamaan pada
suatu kanal transmisi. Dimana perangkat yang melakukan Multiplexing disebut Multiplexer atau
disebut juga dengan istilah Transceiver / Mux. Dan untuk di sisi penerima, gabungan sinyal –
sinyal itu akan kembali di pisahkan sesuai dengan tujuan masing – masing.
Proses ini disebut dengan Demultiplexing.
Contoh aplikasi dari teknik multiplexing ini
adalah pada jaringan transmisi jarak
jauh, baik yang menggunakan kabel maupun yang menggunakan media udara (wireless
atau radio).
Sebagai contoh, satu helai kabel optik Surabaya-Jakarta bisa
dipakai untuk menyalurkan ribuan percakapan telepon. Idenya adalah bagaimana
menggabungkan ribuan informasi percakapan (voice) yang berasal dari ribuan
pelanggan telepon tanpa saling bercampur satu sama lain.
Tujuan dan Keuntungan Multiplexing
tujuan : meningkatkan effisiensi penggunaan bandwidth / kapasitas saluran
transmisi dengan cara berbagi akses bersama. Keuntungan :
• Komputer host hanya
butuh satu port I/O untuk banyak terminal
• Hanya satu line
transmisi yang dibutuhkan
Beberapa alasan penggunan multiplex:
- Menghemat biaya
penggunaan saluran komunikasi
- Memanfaatkan sumber
daya seefisien mungkin
- Kapasitas terbatas
dari saluran telekomunikasi digunakan semaksimum mungkin
- Karakteristik
permintaan komunikasi pada umumnya memerlukan penyaluran data dari beberapa
terminal ke titik yang sama
Secara umum fungsi multiplex adalah sebagai berikut :
- Membantu berbagai
koneksi pada sebuah mesin
- Memetakan banyak
koneksi pada sebuah tingkatan antara sebuah koneksi dengan lainnya
Jenis Teknik Multiplexing
Teknik Multiplexing yang umum digunakan adalah :
a. Time Division
Multiplexing (TDM) :
- Synchronous TDM
- Asynchronous TDM
b. Frequency Division
Multiplexing (FDM)
c. Code Division
Multiplexing (CDM)
Time Division Multiplexing (TDM)
Secara umum TDM menerapkan prinsip
pemnggiliran waktu pemakaian saluran transmisi dengan mengalokasikan satu slot
waktu (time slot) bagi setiap pemakai saluran (user).
TDM yaitu Terminal atau channel pemakaian bersama-sama kabel
yang cepat dengan setiap channel membutuhkan waktu tertentu secara bergiliran
(round-robin time-slicing). Biasanya waktu tersebut cukup digunakan untuk menghantar satu bit (kadang-kadang dipanggil bit
interleaving) dari setiap channel secara bergiliran atau cukup untuk menghantar
satu karakter (kadang-kadang dipanggil character interleaving atau byte
interleaving). Menggunakan metoda character interleaving, multiplexer akan
mengambil satu karakter (jajaran bitnya) dari setiap channel secara bergiliran
dan meletakkan pada kabel yang dipakai bersama-sama sehingga sampai ke ujung
multiplexer untuk dipisahkan kembali melalui port masing-masing.
Menggunakan metoda bit
interleaving, multiplexer akan mengambil satu bit dari setiap channel secara
bergiliran dan meletakkan pada kabel yang dipakai sehingga sampai ke ujung
multiplexer untuk dipisahkan kembali melalui port masing-masing.
kerugian
Jika ada channel yang
tidak ada data untuk dihantar, TDM tetap menggunakan waktu untuk channel yang
ada (tidak ada data yang dihantar), ini merugikan penggunaan kabel secara
maksimun.
Kelebihanya
adalah karena teknik ini tidak memerlukan guardband jadi bandwidth dapat digunakan sepenuhnya dan
perlaksanaan teknik ini tidak sekompleks teknik FDM.
Pengiriman data menggunakan TDM dilakukan dengan mencampur data berdasarkan waktu sinyal data tsb
dikirimkan. TDM digunakan untuk transmisi sinyal digital. Bit data dari
terminal secara bergantian diselipkan diantara bit data dari terminal lain. Pemancar dan penerima harus sinkron
supaya masing – masing penerima data yang ditujukan kepadanya.
Aplikasi TDM
Misalkan 4 buah terminal akan mengirimkan data ke penerima dengan
kecepatan 300 bps, dengan teknik TDM, satu saluran komunikasi dapat menyalurkan
data dari ke empat terminal tadi sekaligus dengan kecepatan 1200 bps.
Akibatnya diperlukan
saluran berkualitas tinggi yang dapat mengirimkan data dengan kecepatan tinggi antara
multiplexer pengirim dan penerima. Antara pengirim atau penerima dengan
multiplexer dapat digunakan saluran
berkualitas rendah, sehingga jumlah kecepatan semua saluran tersebut harus
lebih rendah atau sama dengan kecepatan saluran antara ke-2 multiplexer.
Pada contoh berikut ini
saluran antara ke-2 multiplexer digunakan saluran yang memiliki kecepatan 1200
bps, sedangkan saluran dari pengirim ke multiplexer digunakan saluran
berkualitas lebih rendah, misalnya masing-masing 300 bps (jumlah ke-4 saluran
tersebut 1200 bps). Dengan TDM, urutan data sinyal lebih diperhatikan.
TDM hanya digunakan
untuk komunikasi dari titik ke titik.
Teknik TDM terdiri atas :
Synchronous TDM
Hubungan antara sisi pengirim dan sisi penerima dalam komunikasi
data yang menerapkan teknik Synchronous TDM .
Asynchronous TDM
Untuk mengoptimalkan penggunaan saluran dengan cara menghindari
adanya slot waktu yang kosong akibat tidak adanya data ( atau tidak aktif-nya
pengguna) pada saat sampling setiap input line, maka pada Asynchronous TDM
proses sampling hanya dilakukan untuk input line yang aktif saja. Konsekuensi
dari hal tersebut adalah perlunya menambahkan informasi kepemilikan data pada
setiap slot waktu berupa identitas
pengguna atau identitas input line yang bersangkutan.
Penambahan informasi pada setiap slot waktu yang dikirim merupakan
overhead pada Asynchronous TDM
Frequency Division
Multiplexing (FDM)
Prinsip dari FDM adalah pembagian bandwidth saluran transmisi atas
sejumlah kanal (dengan lebar pita frekuensi yang sama atau berbeda) dimana
masing-masing kanal dialokasikan ke pasangan entitas yang berkomunikasi.
Contoh
aplikasi FDM ini yang polpuler pada saat ini adalah Jaringan Komunikasi
Seluler, seperti GSM ( Global System
Mobile) yang dapat menjangkau jarak 100 m s/d 35 km.
Tingkatan generasi GSM
adalah sbb:
First-generation: Analog cellular systems (450-900 MHz)
* Frequency shift keying for signaling
* FDMA for spectrum sharing
* NMT (Europe), AMPS (US)
First-generation: Analog cellular systems (450-900 MHz)
* Frequency shift keying for signaling
* FDMA for spectrum sharing
* NMT (Europe), AMPS (US)
Second-generation: Digital cellular systems (900, 1800 MHz)
* TDMA/CDMA for spectrum sharing
* Circuit switching
* GSM (Europe), IS-136 (US), PDC (Japan)
2.5G: Packet switching extensions
* Digital: GSM to GPRS
* Analog: AMPS to CDPD
* TDMA/CDMA for spectrum sharing
* Circuit switching
* GSM (Europe), IS-136 (US), PDC (Japan)
2.5G: Packet switching extensions
* Digital: GSM to GPRS
* Analog: AMPS to CDPD
3G:
* High speed, data and Internet services
* IMT-2000
* High speed, data and Internet services
* IMT-2000
APA ITU FDM ? ? ? ?
FDM yaitu pemakaian secara bersama kabel yang mempunyai bandwidth
yang tinggi terhadap beberapa frekuensi (setiap channel akan menggunakan
frekuensi yang berbeda).
Contoh metoda
multiplexer ini dapat dilihat pada kabel coaxial TV, dimana beberapa channel TV
terdapat beberapa chanel, dan kita hanya perlu tunner (pengatur channel) untuk
gelombang yang dikehendaki.
Pada teknik FDM, tidak
perlu ada MODEM karena multiplexer juga bertindak sebagai modem (membuat permodulatan
terhadap data digital).
Kelemahan Modem disatukan dengan
multiplexer adalah sulitnya meng-upgrade ke komponen yang lebih maju dan
mempunyai kecepatan yang lebih tinggi (seperti teknik permodulatan modem yang
begitu cepat meningkat).
Kelemahannya adalah
- jika ada channel (terminal) yang tidak menghantar data, frekuensi yang dikhususkan untuk membawa data pada channel tersebut tidak tergunakan dan ini merugikandan juga harganya agak mahal dari segi pemakaian (terutama dibandingkan dengan TDM) kerana setiap channel harus disediakan frekuensinya.
- bandwidth jalur atau media yang dipakai bersama-sama tidak dapat digunakan sepenuhnya, kerana sebagian dari frekuensi terpaksa digunakan untuk memisahkan antara frekuensi channelchannel yang ada. Frekuensi pemisah ini dipanggil guardband.System ini menumpuk sinyal pada bidang frekuensi. Data yang dikirim akan dicampur berdasarkan frekuensinya.
FDM merupakan sinyal analog yang digunakan sebagai media
pengiriman sinyal digital (0&1) dalam system computer.
Misalkan diketahui kanal komunikasi suara berupa kabel voice grade
mempunyai lebar frekuensi 300 – 3000 Hz. Dengan multiplexing FDM bias
menggunakan lebih dari 1 terminal. Untuk keperluan ini digunakan 4 pembawa,
misalnya 600, 1200, 1800, 2400 Hz. Ini berarti data dari 4 buah sumber dapat
dikirimkan ke tujuan secara bersamaan hanya dengan menggunakan sebuah saluran
voice grade.
Bilangan biner “1” diwakili oleh sinyal 800, 1400, 2000, 2600 Hz,
sedangkan biner “0” diwakili oleh sinyal 400, 1000, 1600, 2200 Hz. Untuk
mencegah interferensi, tiap2 band dipisahkan oleh jalur selebar 200 Hz.
Jadi penerima akan memisahkan sinyal yang diterima berdasarkan
frekuensinya, lalu disalurkan ke tempat tujuan yang dikehendaki.
FDM tidak hanya digunakan
untuk pengiriman dari titik ke titik, tapi dapat juga dengan cara multidrop. Dengan cara ini, setiap
penerima hanya mengambil sinyal data sesuai dengan frekuensi yang sudah
ditentukan dan data yang lain diteruskan ke tujuan yang bersangkutan.
Tiap kanal telah diberikan pada terminal tertentu. Jika terminal
tersebut tidak mengirimkan data, maka kanal itu tidak berfungsi.
Code
Division Multiplexing (CDM)
Code Division Multiplexing (CDM) dirancang untuk menanggulangi kelemahankelemahan yang dimiliki oleh teknik
multiplexing sebelumnya, yakni TDM dan FDM.
Contoh
aplikasinya pada saat ini adalah jaringan komunikasi seluler CDMA (Flexi)
Prinsip kerja dari CDM adalah sebagai berikut :
1. Kepada setiap entitas pengguna diberikan suatu kode unik
(dengan panjang 64 bit) yangdisebut chip spreading code.
2. Untuk pengiriman bit ‘1’, digunakan representasi kode (chip
spreading code) tersebut.
3. Sedangkan untuk pengiriman bit ‘0’, yang digunakan adalah
inverse dari kode tersebut.
4. Pada saluran transmisi, kode-kode unik yang dikirim oleh
sejumlah pengguna akan ditransmisikan dalam bentuk hasil penjumlahan (sum) dari
kode-kode tersebut.
5. Di sisi penerima, sinyal hasil penjumlahan kode-kode tersebut
akan dikalikan dengan kode
unik dari si pengirim (chip spreading code) untuk
diinterpretasikan.
selanjutnya:
- jika jumlah hasil perkalian mendekati nilai +64 berarti bit ‘1’,
- jika jumlahnya mendekati –64 dinyatakan sebagai bit ‘0’.
Contoh penerapan CDM untuk 3 pengguna (A,B dan C) menggunakan
panjang kode 8 bit (8-chip spreading code) dijelaskan sebagai berikut :
a. Pengalokasian kode unik (8-chip spreading code) bagi ketiga
pengguna :
- kode untuk A : 10111001
- kode untuk B : 0110111
- kode untuk C : 11001101
b. Misalkan pengguna A mengirim bit 1, pengguna B mengirim bit 0
dan pengguna C mengirim bit 1. Maka pada saluran transmisi akan dikirimkan kode
berikut :
- A mengirim bit 1 : 10111001 atau + – + + + – – +
- B mengirim bit 0 : 10010001 atau + – – + – – – +
- C mengirim bit 1 : 11001101 atau + + – – + + -- +
- hasil penjumlahan (sum) = +3,-1,-1,+1,+1,-1,-3,+3
c. Pasangan dari A akan menginterpretasi kode yang diterima dengan
cara :
- Sinyal yang diterima : +3 –1 –1 +1 +1 –1 –3 +3
- Kode milik A : +1 –1 +1 +1 +1 -1 –1 +1
- Hasil perkalian (product) : +3 +1 –1 +1 +1 +1 +3 +3 = 12
Nilai +12 akan diinterpretasi sebagai bit ‘1’ karena mendekati
nilai +8.
d. Pasangan dari pengguna B akan melakukan interpretasi sebagai
berikut :
- sinyal yang diterima : +3 –1 –1 +1 +1 –1 –3 +
- kode milik B : –1 +1 +1 –1 +1 +1 +1 –1
- jumlah hasil perkalian : –3 –1 –1 –1 +1 –1 –3 –3 = -12
berarti bit yang diterima adalah bit ‘0’, karena mendekati nilai
–8
KESIMPULAN
Multiplexing adalah suatu teknik mengirimkan lebih dari satu (:banyak) informasi
melalui satu saluran. Istilah ini adalah istilah dalam dunia telekomunikasi. Tujuan utamanya adalah untuk menghemat
jumlah saluran fisik misalnya kabel, pemancar & penerima (transceiver),
atau kabel optik.
Teknik Multiplexing yang umum digunakan adalah :
a. Time Division
Multiplexing (TDM) :
- Synchronous TDM
- Asynchronous TDM
b. Frequency Division
Multiplexing (FDM)
c. Code Division
Multiplexing (CDM
TDM yaitu Terminal atau channel pemakaian bersama-sama kabel yang cepat
dengan setiap channel membutuhkan waktu tertentu secara bergiliran (round-robin
time-slicing). Biasanya waktu tersebut cukup digunakan untuk menghantar satu
bit (kadang-kadang dipanggil bit interleaving) dari setiap channel secara
bergiliran atau cukup untuk menghantar satu karakter (kadang-kadang dipanggil
character interleaving atau byte interleaving). Menggunakan metoda character
interleaving, multiplexer akan mengambil satu karakter (jajaran bitnya) dari
setiap channel secara bergiliran dan meletakkan pada kabel yang dipakai
bersama-sama sehingga sampai ke ujung multiplexer untuk dipisahkan kembali
melalui port masing-masing.
FDM yaitu pemakaian secara bersama kabel yang mempunyai bandwidth yang
tinggi terhadap beberapa frekuensi (setiap channel akan menggunakan frekuensi
yang berbeda). Contoh metoda multiplexer ini dapat dilihat pada kabel coaxial
TV, dimana beberapa channel TV terdapat beberapa chanel, dan kita hanya perlu
tunner (pengatur channel) untuk gelombang yang dikehendaki.
Teknik TDM terdiri atas
:
Synchronous TDM Hubungan
antara sisi pengirim dan sisi penerima dalam komunikasi data yang menerapkan
teknik Synchronous TDM dijelaskan secara skematik pada gambar
Asynchronous TDM Untuk
mengoptimalkan penggunaan saluran dengan cara menghindari adanya slot waktu
yang kosong akibat tidak adanya data ( atau tidak aktif-nya pengguna) pada saat
sampling setiap input line, maka pada Asynchronous TDM proses sampling hanya
dilakukan untuk input line yang aktif saja. Konsekuensi dari hal tersebut
adalah perlunya menambahkan informasi kepemilikan data pada setiap slot waktu
berupa identitas pengguna atau identitas input line yang bersangkutan.
Code Division Multiplexing (CDM) dirancang untuk menanggulangi
kelemahankelemahan yang dimiliki oleh teknik multiplexing sebelumnya, yakni TDM
dan FDM.
Tidak ada komentar:
Posting Komentar