Pengertian Multiplexing

Multiplexing adalah suatu teknik mengirimkan lebih dari satu atau 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 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 yang berasal dari ribuan pelanggan telepon tanpa saling bercampur satu sama lain.

Tujuan dan Keuntungan MultiplexingTujuan : 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 samaSecara 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 MultiplexingTeknik Multiplexing yang umum digunakan adalah :

A. Time Division Multiplexing (TDM)

Secara umum TDM menerapkan prinsip penggiliran 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). 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.

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 kedua multiplexer.

Pada contoh berikut ini saluran antara kedua 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 keempat saluran tersebut 1200 bps). Dengan TDM, urutan data sinyal lebih diperhatikan. TDM hanya digunakan untuk komunikasi dari titik ke titik.TDM dibagi menjadi 2, yaitu:

1. Sysnchronous Time Division Multiplexing (STDM)

Hubungan antara sisi pengirim dan sisi penerima dalam komunikasi data yang menerapkan teknik Synchronous TDM. Disebut synchronous karena time slot-nya di alokasikan ke sumber-sumber tertentu dimana time slot untuk tiap sumber ditransmisikan.

Gambar Synchronous TDM dan ilustrasi dari input line.

2. Asynchronous Time Division Multiplexing (ATDM)

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. Pada ATDM, memanfaatkan fakta bahwa tidak semua terminal mengirim data setiap saat. Fungsi utama dari ATDM adalah untuk mengoptimalkan penggunaan saluran dengan cara menghindari adanya channel yang kosong akibat tidak adanya data. Konsekuensi dari hal tersebut adalah perlunya menambahkan informasi kepemilikan data pada setiap slot waktu berupa identitas pengguna atau identitas input line yang bersangkutan.

Gambar Frame pada Asysnchronous TDMKelebihan & Kekurangan TDM (Time Division Multiplexing)Kelebihan :

System TDM tidak memerlukan filter-filter yang mahal,dan jumlah filter yang digunakan lebih sedikit. Karena itu harga peralatan terminal system ini lebih murah.

Kabel yang mempunyai spesifikasi rendah, misalnya kabel yang digunakan untuk frekuensi pembicara (VF) masih dapat digunakan untuk sistem TDM, karena regeneratife repeating dapat menghilangkan pengaruh buruk dari noise, kecacatan dan crasstalk.

Perubahan level (level fluctuation) kanal hanya dipengaruhi oleh karakteristik peralatan terminal itu sendiri dan tidak tergantung sama sekali dari perubahan saluran. Oleh karena itu net-loss circuit yang diberikan oleh sistem ini rendah

Kekurangan :

Pemborosan bandwidth

User telah memiliki slot waktu yang telah ditentukan sebelumnya.

Multipath distortion.B. Frequency Division Multiplexing (FDM)

FDM merupakan sinyal analog yang digunakan sebagai media pengiriman sinyal digital (0&1) dalam system computer. FDM juga merupakan teknik menggabungkan banyak saluran input menjadi sebuah saluran output berdasarkan frekuensi. Jadi total bandwith dari keseluruhan saluran dibagi menjadi sub-sub saluran oleh frekuensi. 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.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.

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.

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.

Kelebihan & Kekurangan FDM (Frequency Division Multiplexing)Kelebihan :

FDM tidak sensitif terhadap perambatan /perkembangan keterlambatan. Tehnik persamaan saluran (channel equalization) yang diperlukan untuk sistem FDM tidak sekompleks seperti yang digunakan pada sistem TDM.

Kekurangan:

Adanya kebutuhan untuk memfilter bandpass, yang harganya relatif mahal dan rumit untuk dibangun (penggunaan filter tersebut biasanya digunakan dalam transmitter dan receiver).

Penguat tenaga (power amplifier) di transmitter yang digunakan memiliki karakteristik nonlinear (penguat linear lebih komplek untuk dibuat), dan amplifikasi nonlinear mengarah kepada pembuatan komponen spektral out-of-band yang dapat mengganggu saluran FDM yang lain.C. 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) yang disebut 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 : 01101110

- kode untuk C : 11001101b. 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,+3c. 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 +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.D. Wavelength Division Multiplexing (WDM)

Gambar Wavelength Division MultiplexingTeknik multiplexing ini digunakan pada transmisi data melalui serat optik (optical fiber) dimana sinyal yang ditransmisikan berupa sinar. Pada WDM prinsip yang diterapkan mirip seperti pada FDM, hanya dengan cara pembedaan panjang gelombang (wavelength) sinar. Sejumlah berkas sinar dengan panjang gelombang berbeda ditransmisikan secara simultan melalui serat optik yang sama (dari jenis Multi mode optical fiber).

Dalam teknologi komunikasi fiber optik, WDM adalah teknologi yang me- multiplex banyak sinyal pembawa optik di satu saluran fiber optik dengan menggunakan panjang gelombang (warna) dari cahaya laser untuk membawa sinyal yang berbeda, sedangkan di FDM digunakan di pembawa radio. Penggunaan teknologi WDM menawarkan kemudahan dalam hal peningkatan kapasitas transmisi dalam suatu sistem komunikasi serat optik, khususnya kabel laut. Hal ini dimungkinkan karena setiap sumber data memiliki sumber optiknya masing-masing, yang kemudian digandengkan ke dalam sebuah serat optic, meski demikian, besarnya daya untuk masing-masing sumber optik mesti dibatasi karena serat optik yang dipergunakan akan mengalami ke-nonliniearan apabila jumlah total daya dari sumber-sumber optik tersebut melebihi suatu ambang nilai, yang besarnya tergantung pada jenis kenonliniearannya. Contoh dari penerapan WDM ini adalah pada penggunaan kabel laut serat optic.Multiplexer Penskalaran

Multiplexer pensaklaran memungkinkan sebuah terminal untuk mengakses lebih dari satu komputer. Multiplexer pensaklaran mengirimkan datanya sebagai karakter-karakter yang terpisah dan tidak ada alamat yang ditambahkan, sehingga, biasanya, digunakan kanal pengisyaratan terpisah untuk menganalisasi sambungan.

Multiplexer Statistik

Sistem TDM konvensional mengalokasikan slot-slot waktu pada sirkit pembawa berkecepatan tinggi ke setiap kanal masukkan. Penggunaan jalur tidak efisien jika satu atau lebih kanal hanya dibebani secara tidak kontinu. Persoalan ini dapat diatasi dengan penggunaan multiplexer statistik (STDM). Operasi STDM di dasarkan pada prinsip bahwa pada sembarangan slot waktu akan ada beberapa terminal yang tidak mengirimkan datanya.

WDM sistem dibagi menjadi 2 segment, dense and coarse WDM. Sistems dengan lebih dari 8 panjang gelombang aktif perfibre dikenal sebagai Dense WDM (DWDM), sedangkan untuk panjang gelombang aktif diklasifikasikan sebagai Coarse WDM (CWDM). Teknologi CWDM dan DWDM didasarkan pada konsep yang sama yaitu menggunakan beberapa panjang gelombang cahaya pada sebuah serat optik, tetapi kedua teknologi tersebut berbeda pada spacing of the wavelengths, jumlah kanal, dan kemampuan untuk memperkuat sinyal pada medium optik.

Kelebihan & Kekurangan WDM (Wavelength Division Multiplexing)Kelebihan :

Kapasitas pengiriman data yang lebih besar

Transmisi data melalui serat optik dapat berjalan dengan kecepatan 2,5 sampai 10 Gbits / sec lebih cepat dari media transmisi lainnya.

Kekurangan :

Membutuhkan biaya yang mahal untuk pemasangan dan perawatannya.DAFTAR PUSTAKA

http://www.fcet.staffs.ac.uk/alg1/2004_5/Semester_1/Communications,%20COMMS%20(CE00038-2)/10COMMS.pdfhttp://www.jkinfoline.com/multiplexing-fdm-wdm-tdm.htmlhttp://www.informit.com/articles/article.aspx?p=26541&seqNum=3