Multipleksing
Dalam elektronik, telekomunikasi, dan jaringan komputer, multipleksing adalah
istilah yang digunakan untuk menunjuk ke sebuah proses di mana beberapa sinyal
pesan analog atau aliran data digital digabungkan menjadi satu sinyal.
Tujuannya adalah untuk berbagi sumber daya yang mahal. Contohnya, dalam
elektronik, multipleksing mengijinkan beberapa sinyal analog untuk diproses
oleh satu analog-to-digital
converter (ADC), dan dalam telekomunikasi, beberapa panggilan
telepon dapat disalurkan menggunakan satu kabel.
Dalam komunikasi, sinyal yang telah dimultipleks
disalurkan ke sebuah saluran
komunikasi, yang mungkn juga merupakan medium transmisi fisik.
Multipleksing membagi kapasitas saluran komunikasi tingkat-rendah menjadi
beberapa saluran logik tingkat-tinggi, masing-masing satu untuk setiap sinyal
pesan atau aliran data yang ingin disalurkan. Sebuah proses kebalikannya,
dikenal dengan demultipleksing, dapat mengubah data asli di sisi penerima.
Sebuah alat
yang melakukan multipleksing disebut multiplekser (MUX) dan alat yang melakukan
proses yang berlawanan disebut demultiplekser,
(DEMUX).
Bentuk paling
dasar dari multipleksing adalah time-division multipleksing (TDM) dan frequency-division multiplexing (FDM).
Dalam komunikasi
optik, FDM sering disebut sebagai wavelength-division
multiplexing (WDM).
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.
Teknik multiplexing ada beberapa cara. Yang pertama,
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.
Pada tahun
2000-an ini, ide dasar FDM digunakan dalam teknologi saluran pelanggan digital
yang dikenal dengan modem ADSL (asymetric digital subscriber loop).
Yang kedua
adalah 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.
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.
Teknik Multipleksing
Pada dasarnya teknik multipleksing dibagi 2 (dua) :
Teknik Multipleksing
Multipleksing
adalah proses penggunaan sebuah kanal transmisi secara bersama-sama oleh
beberapa sinyal informasi dalam waktu yang sama.
Perangkatnya bernama multiplekser. Dengan multiplekser maka sarana transmisi dapat dimanfaatkan secara optimal dan efisien karena akan menghemat biaya transmisi.
Perangkatnya bernama multiplekser. Dengan multiplekser maka sarana transmisi dapat dimanfaatkan secara optimal dan efisien karena akan menghemat biaya transmisi.
Pada dasarnya teknik multipleksing dibagi 2 (dua) :
Ø FDM (Frequency Division
Multiplexing)
Teknik penggandaan kanal transmisi ini dengan menderetkan sejumlah kanal dalam satuan frekuensi. Dengan kata lain jenis multipleksing ini dilakukan dengan cara pembagian frekuensi.
Tiap kanal masukan digeser frekuensinya sehingga menempati celah frekuensi tertentu dari sinyal keluaran.
Suara manusia yang disalurkan melalui sarana komunikasi dapat dimengerti apabila getaran suara yang diteruskan itu terletak pada band frekuensi 300 Hz - 3400 Hz.
Karena itu lebar band untuk aluran percakapan (voice channel) berada sebesar 4 kHz. Jadi bila sepasang saluran kawat dipakai untuk menyalurkan percakapan telepon, daerah frekuensi
di atas 4 kHz terbuang percuma, padahal saluran fisik pada umumnya masih dapat menyalurkan frekuensi di atas 4 kHz meski dengan redaman yang besar.
Untuk itu maka frekuensi di atas 4 kHz dapat dimanfaatkan dengan cara modulasi khusus dan memakai filter sehingga yang dikirimkan hanya satu band sisi (sideband) frekuensi saja.
Kemudian diadakan translasi dari kanal percakapan ke pre-group dan pre group ke group (60-108 kHz) sehingga saluran dapat dipakai untuk menyalurkan informasi sampai 12 kanal suara dan carrier (pembawa).
Tahap translasi berikutnya menjadi supergroup (60 kanal, 5 group) , master group (300 kanal, 5 super group) dan super master group (900 kanal, 3 master group).
Untuk saat ini, FDM sudah sangat jarang dipakai.
Teknik penggandaan kanal transmisi ini dengan menderetkan sejumlah kanal dalam satuan frekuensi. Dengan kata lain jenis multipleksing ini dilakukan dengan cara pembagian frekuensi.
Tiap kanal masukan digeser frekuensinya sehingga menempati celah frekuensi tertentu dari sinyal keluaran.
Suara manusia yang disalurkan melalui sarana komunikasi dapat dimengerti apabila getaran suara yang diteruskan itu terletak pada band frekuensi 300 Hz - 3400 Hz.
Karena itu lebar band untuk aluran percakapan (voice channel) berada sebesar 4 kHz. Jadi bila sepasang saluran kawat dipakai untuk menyalurkan percakapan telepon, daerah frekuensi
di atas 4 kHz terbuang percuma, padahal saluran fisik pada umumnya masih dapat menyalurkan frekuensi di atas 4 kHz meski dengan redaman yang besar.
Untuk itu maka frekuensi di atas 4 kHz dapat dimanfaatkan dengan cara modulasi khusus dan memakai filter sehingga yang dikirimkan hanya satu band sisi (sideband) frekuensi saja.
Kemudian diadakan translasi dari kanal percakapan ke pre-group dan pre group ke group (60-108 kHz) sehingga saluran dapat dipakai untuk menyalurkan informasi sampai 12 kanal suara dan carrier (pembawa).
Tahap translasi berikutnya menjadi supergroup (60 kanal, 5 group) , master group (300 kanal, 5 super group) dan super master group (900 kanal, 3 master group).
Untuk saat ini, FDM sudah sangat jarang dipakai.
Ø TDM (Time Division
Multiplexing)
TDM adalah suatu metode multipleksing dengan berdasar atas pembagian waktu . Sejumlah kanal dideretkan dalam ranah waktu menjadi satu sinyal digital.
Tiap kanal masukan secara berkala dicuplik dan diberi celah waktu (timeslot) tertentu pada frame (bingkai) sinyal keluaran.
Dalam suatu periode, waktu dibagi-bagi menjadi unit waktu yang lebih kecil (timeslot) . Tiap-tiap timeslot diperuntukkan bagi informasi input secara berurutan dan bergantian. Pengiriman secara bergantian
dapat berdasarkan pada 'bit' ataupun 'word'.
Berbeda dengan FDM dimana satu band frekuensi dibagi menjadi band-band frekuensi yang lebih kecil. Pembagian berdasarkan frekuensi dibutuhkan sirkit filter analog dengan karakteristik yang
benar-benar selektif sehingga harganya menjadi lebih mahal. Sedangkan pada TDM, digunakan IC (rangkaian terintegrasi) dengan ukuran yang semakin kecil dan harga yang cendrung semakin murah.
Selain itu, dalam transmisi sinyal digital dituntut kecepatan (bit rate) yang semakin tinggi sehingga perlu adanya multiplekser digital yang implementasinya secara TDM.
Ada 2 macam struktur hirarki TDM yaitu struktur dengan basis PCM-30 (2,048 Mbps) yang dipakai di negara-negara Eropa dan PCM-24 (1,544 Mbps) di Jepang , Kanada dan Amerika Serikat.
Jenis TDM jika dilihat dari mode operasinya, terbagi atas Synchronous TDM dan Asynchronous TDM.
Synchronous TDM
TDM sinkron adalah proses multipleksing untuk kanal-kanal input yang mempunyai sumber clock yang sama. Oleh karena itu antara satu kanal dengan kanal lainnya mempunyai hubungan fasa yang sama
sehingga multipleksingnya dilakukan secara langsung. Output dari TDM sinkron mempunyai kecepatan (bit rate, BR) sebesar n kali kecepatan sinyal inputnya, dengan n adalah jumlah kanal input.
Sebagai contoh aplikasi TDM sinkron pada PCM-30 dengan n=32 , dengan BR per kanal sebesar 64 kbps maka diperoleh BR sinyal output TDM sebesar 32 x 64 kbps = 2,048 Mbps.
Asynchronous TDM
Jenis TDM ini digunakan untuk multipleksing dengan kanal-kanal inputnya berasal dari beberapa sistem dengan sumber clock berbeda. Contoh aplikasinya ada pada Digital Multiplex orde tinggi.
Prinsip dasarnya Digital Multiplex orde tinggi ini adalah dengan mensinkronkan terlebih dahulu kanal-kanal inputnya dengan frekuensi clock yang lebih tinggi kemudian dimultipleksing denga sinkronous TDM.
Jika ditinjau dari perilaku trafik yang ada, maka TDM dapat dikelompokkan menjadi Static TDM dan Statistical TDM, dengan uraian berikut :
Static TDM
Pada TDM jenis statik ini, setiap kanal menggunakan timeslot tetap. Frame-frame tetap ditransmisikan secara kontinyu antara bagian pengirim (mux) dan penerima (demux). Konsekuensinya bahwa setiap timeslot
milik kanal aktif harus diisi dengan karakter kosong untuk menjaga framing tetap sebagaimana mestinya. Aktifitas rata-rata terminal cenderung rendah dibanding dengan bandwidth yang tersedia.
Statistical TDM
Pada saat data tiba di multiplekser, data-data tersebut ditempatkan di buffer (memori penyagga sebagai penyimpan sementara) yang secara dinamis digunakan untuk setiap kanal aktif. Frame-frame data kemudian
disusun sehingga data diambil secara sistematis dari buffer. Di sini bandwidth kanal dialokasikan untuk terminal-terminal aktif sehingga efisiensi transmisi meningkat 2 kali atau lebih dibanding TDM statik konvensional.
Contoh aplikasinya ada pada protokol lintasan Rec X-25 level 2.
TDM adalah suatu metode multipleksing dengan berdasar atas pembagian waktu . Sejumlah kanal dideretkan dalam ranah waktu menjadi satu sinyal digital.
Tiap kanal masukan secara berkala dicuplik dan diberi celah waktu (timeslot) tertentu pada frame (bingkai) sinyal keluaran.
Dalam suatu periode, waktu dibagi-bagi menjadi unit waktu yang lebih kecil (timeslot) . Tiap-tiap timeslot diperuntukkan bagi informasi input secara berurutan dan bergantian. Pengiriman secara bergantian
dapat berdasarkan pada 'bit' ataupun 'word'.
Berbeda dengan FDM dimana satu band frekuensi dibagi menjadi band-band frekuensi yang lebih kecil. Pembagian berdasarkan frekuensi dibutuhkan sirkit filter analog dengan karakteristik yang
benar-benar selektif sehingga harganya menjadi lebih mahal. Sedangkan pada TDM, digunakan IC (rangkaian terintegrasi) dengan ukuran yang semakin kecil dan harga yang cendrung semakin murah.
Selain itu, dalam transmisi sinyal digital dituntut kecepatan (bit rate) yang semakin tinggi sehingga perlu adanya multiplekser digital yang implementasinya secara TDM.
Ada 2 macam struktur hirarki TDM yaitu struktur dengan basis PCM-30 (2,048 Mbps) yang dipakai di negara-negara Eropa dan PCM-24 (1,544 Mbps) di Jepang , Kanada dan Amerika Serikat.
Jenis TDM jika dilihat dari mode operasinya, terbagi atas Synchronous TDM dan Asynchronous TDM.
Synchronous TDM
TDM sinkron adalah proses multipleksing untuk kanal-kanal input yang mempunyai sumber clock yang sama. Oleh karena itu antara satu kanal dengan kanal lainnya mempunyai hubungan fasa yang sama
sehingga multipleksingnya dilakukan secara langsung. Output dari TDM sinkron mempunyai kecepatan (bit rate, BR) sebesar n kali kecepatan sinyal inputnya, dengan n adalah jumlah kanal input.
Sebagai contoh aplikasi TDM sinkron pada PCM-30 dengan n=32 , dengan BR per kanal sebesar 64 kbps maka diperoleh BR sinyal output TDM sebesar 32 x 64 kbps = 2,048 Mbps.
Asynchronous TDM
Jenis TDM ini digunakan untuk multipleksing dengan kanal-kanal inputnya berasal dari beberapa sistem dengan sumber clock berbeda. Contoh aplikasinya ada pada Digital Multiplex orde tinggi.
Prinsip dasarnya Digital Multiplex orde tinggi ini adalah dengan mensinkronkan terlebih dahulu kanal-kanal inputnya dengan frekuensi clock yang lebih tinggi kemudian dimultipleksing denga sinkronous TDM.
Jika ditinjau dari perilaku trafik yang ada, maka TDM dapat dikelompokkan menjadi Static TDM dan Statistical TDM, dengan uraian berikut :
Static TDM
Pada TDM jenis statik ini, setiap kanal menggunakan timeslot tetap. Frame-frame tetap ditransmisikan secara kontinyu antara bagian pengirim (mux) dan penerima (demux). Konsekuensinya bahwa setiap timeslot
milik kanal aktif harus diisi dengan karakter kosong untuk menjaga framing tetap sebagaimana mestinya. Aktifitas rata-rata terminal cenderung rendah dibanding dengan bandwidth yang tersedia.
Statistical TDM
Pada saat data tiba di multiplekser, data-data tersebut ditempatkan di buffer (memori penyagga sebagai penyimpan sementara) yang secara dinamis digunakan untuk setiap kanal aktif. Frame-frame data kemudian
disusun sehingga data diambil secara sistematis dari buffer. Di sini bandwidth kanal dialokasikan untuk terminal-terminal aktif sehingga efisiensi transmisi meningkat 2 kali atau lebih dibanding TDM statik konvensional.
Contoh aplikasinya ada pada protokol lintasan Rec X-25 level 2.
Tidak ada komentar:
Posting Komentar