TEKNIK
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. 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.
ü Ada
beberapa cara Teknik multiplexing:
1. Multiplexing
dengan cara menata tiap informasi (suara percakapan 1 pelanggan) sedemikian
rupa sehingga menempati satu alokasi frekuensi selebar sekitar 4 kHz. Teknik
ini dinamakan Frequency Division Multiplexing (FDM). Teknologi ini digunakan di
Indonesia hingga tahun 90-an pada jaringan telepon analog dan sistem satelit
analog sebelum digantikan dengan teknologi digital.
2. Multiplexing
dengan cara tiap pelanggan menggunakan saluran secara bergantian. Teknik ini
dinamakan Time Division Multiplexing (TDM). Tiap pelanggan diberi jatah waktu
(time slot) tertentu sedemikian rupa sehingga semua informasi percakapan bisa
dikirim melalui satu saluran secara bersama-sama tanpa disadari oleh pelanggan
bahwa mereka sebenarnya bergantian menggunakan saluran. Kenapa si pelanggan
tidak merasakan pergantian itu? Karena pergantiannya terjadi setiap 125
microsecond; berapapun jumlah pelanggan atau informasi yang ingin di-multiplex,
setiap pelanggan akan mendapatkan giliran setiap 125 microsecond, hanya jatah
waktunya semakin cepat.
3. Teknik
multiplexing yang ketiga adalah yang digunakan dalam saluran kabel optik yang
disebut Wavelength Division Multiplexing (WDM), yaitu satu kabel optik dipakai
untuk menyalurkan lebih dari satu sumber sinar dimana satu sinar dengan lamda
tertentu mewakili satu sumber informasi.
ü Penggunaan
multiplexing secara luas dalam komunikasi data dapat dijelaskan melalui hal-hal
berikut ini:
a)
Semakin tinggi rate data, semakin efektif biaya untuk
fasilitas transmisi. Maksudnya, untuk suatu aplikasi dan pada jarak tertentu,
biaya per kbps menurun bila rate data fasilitas transmisi meningkat. Hampir
sama dengan itu, biaya transmisi dan peralatan penerima per kbps menurun, bila
rate data meningkat.
b)
Sebagian besar perangkat komunikasi data individu
memerlukan dukungan rate data yang relatif sedang-sedang saja. Sebagai contoh,
untuk sebagian besar aplikasi komputer pribadi dan terminal, rate data diantara
9600 bps dan 64 kbps sudah cukup memadai.
Pernyataan
tersebut dimaksudkan sebagai syarat-syarat bagi perangkat komunikasi data.
Pernyataan yang sama diterapkan untuk komunikasi suara. Maksudnya, semakin
besar fasilitas transmisi sebagai syarat untuk channel suara, semakin berkurang
biaya per channel suara individu. Kapasitas yang diperklukan untuk sebuah
channel suara tunggal biasanya sedang-sedang saja.
A. Frequency Division Multiplexing (FDM).
Gabungan
banyak kanal input yang menjadi sebuah kanal output yang berdasarkan frekuensi,
dimana gabungan ini digunakan ketika bandwidth dari medium melebihi bandwidth
sinyal yang diperlukan untuk transmisi. Tiap sinyal dimodulasikan ke dalam
frekuensi carrier yang berbeda dan frekuensi carrier tersebut terpisah dimana
bandwidth dari sinyal-sinyal tersebut tidak overlap. Contoh yang paling dikenal
dari FDM adalah siaran radio dan televisi kabel. FDM disebut juga “code
transparent”. Pada gambar di bawah , dapat dilihat enam sumber sinyal
dimasukkan ke dalam suatu multiplexer, yang memodulasi tiap sinyal ke dalam
frekuensi yang berbeda (f 1,…,f6). Tiap sinyal modulasi memerlukan bandwidth
center tertentu disekitar frekuensi carriernya, dinyatakan sebagai suatu
channel. Sinyal input baik analog maupun digital akan ditransmisikan melalui
medium dengan sinyal analog.
Dalam sistem FDM, bidang frekuensi
saluran dibagi menjadi bidang bidang bidang frekuensi yang sempit sempit,
dimana masing masing-masing menghasilkan satu kanal kanal. Penguat
Penguat-ulang (repeater) dalam sistem ini terdiri dari pengeras (amplifier) dan
penyama rata (equalizer), yang masing-masing mengkompensir redaman oleh saluran
dan kecacatan redaman redaman.Pada sistem FDM, terdiri dari dua peralatan
terminal dan penguat ulang saluran transmisi (repeater transmission line).
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:
ü First-generation:
Analog cellular systems (450-900 MHz)
a. Frequency
shift keying for signaling
b. FDMA for
spectrum sharing
c. NMT
(Europe), AMPS (US)
ü Second-generation:
Digital cellular systems (900, 1800 MHz)
a. TDMA/CDMA
for spectrum sharing
b. Circuit
switching
c. GSM
(Europe), IS-136 (US), PDC (Japan)
ü 2.5G: Packet
switching extensions
a. Digital: GSM
to GPRS
b. Analog: AMPS
to CDPD
ü 3G:
a. High speed,
data and Internet services
b. IMT-2000
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. Kelemahan lain adalah kerana 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.
B. 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.
Digunakan ketika data rate
dari medium melampaui data rate dari sinyal digital yang ditransmisi. Sinyal
digital yang banyak (atau sinyal analog yang membawa data digital) melewati
transmisi tunggal dengan cara pembagian porsi yang dapat berupa level bit atau
dalam blok –blok byte atau yang lebih besar dari tiap sinyal pada suatu waktu.
Prinsip TDM adalah menerapkan prinsip penggiliran waktu pemakaian saluran transmisi
dengan mengalokasikan satu slot waktu (time slot) bagi setiap pemakai saluran
(user). TDM biasanya digunakan untuk komunikasi point to point. Pada TDM,
penambahan peralatan pengiriman data lebih mudah dilakukan. TDM lebih efisien
daripada FDM.
TDM hanya digunakan untuk
komunikasi dari titik ke titik.
ü Teknik TDM
terdiri atas :
a)
Synchronous TDM
Hubungan
antara sisi pengirim dan sisi penerima dalam komunikasi data yang menerapkan
teknik Synchronous TDM .
b)
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.
ü Sifat-sifat Time Division Multiplexing(TDM)
Sistem trasnsmisi TDM mempunyai
keuntungan terhadap system FDM, meskipun sebelumnya telah disebutkan perlu
menempati bidang frekuensi yang lebih lebar antara lain sebagai berikut:
a)
System TDM tidak memerlukan filter yang mahal, dan
jumlah filter yang digunakan lebih sedikit . Karena itu harga peralatan
terminal system ini lebih murah.
b)
Kabel yang mempunyai spesifikasi rendah , misalnya
kabel yang digunakan untuk frekuensi pembicara (VF) masih dapat digunakan untuk
system TDM, karena regeneratife repeating dapat menghilangkan pengaruh buruk
dari noise, kecacatan dan crasstalk rendah.
c)
Perubahan level (level fluctuation) kanal hanya
dipegaruhi oleh karakteristik peralatan terminal itu sendiri dan tidak
tergantung sama sekali dari perubahan kehilangan oleh saluran (line loss
fluctuation). Oleh karena itu net loss circuit yang diberikan oleh system ini
rendah.
C. Statistical Time Division Multiplexing (STDM)
STDM
adalah lanjuatan versi dari TDM di mana alamat terminal kedua kedua-duanya dan
data dirinya dipancarkan bersama bersama-sama untuk menghasilkan sebuah jalur
yang lebih baik. Penggunaan STDM membolehkan luas bidang (bandwith
bandwith) untuk dipisah menjadi 1 baris.
Banyak
perguruan tinggi dan kampus menggunakan TDM jenis ini untuk secara
mendistribusikan luas bidang (bandwith bandwith-nya nya). ). Jika ada satu
10MBit yang masuk ke dalam sebuah bangunan bangunan, STDM , dapat digunakan
untuk menyediakan 178 terminal dengan 56k koneksi (178* 56k= 9.96Mb). Suatu
penggunaan yang lebih umum bagaimanapun adalah hanya mewariskan mewariskanluas
luas bidang (bandwith bandwith) ketika itu banyak diperlukan diperlukan.
TDM
yang bekerja seperti FDM mengurangi/menghapus alokasi “idle time” pada Terminal
yang tak aktif dan menghapus/mengurangi blok-blok kosong dalam Blok-blok pesan
campuran. Statistical TDM dikenal juga sebagai asynchronous TDM dan intelligent
TDM, sebagai alternatif synchronous TDM. Efisiensi penggunaan saluran secara
lebih baik dibandingkan FDM dan TDM. Memberikan kanal hanya pada terminal yang
membutuhkannya dan memanfaatkan sifat lalu lintas yang mengikuti karakteristik
statistik. STDM dapat mengidentifikasi terminal mana yang mengganggur /
terminal mana yang membutuhkan transmisi dan mengalokasikan waktu pada jalur
yang dibutuhkannya. Untuk input, fungsi multiplexer ini untuk men-scan
bufferbuffer input, mengumpulkan data sampai penuh, dan kemudian mengirim frame
tersebut. Dan untuk output, multiplexer menerima suatu frame dan mendistribusikan
slot-slot data ke buffer output tertentu.
Tidak ada komentar:
Posting Komentar