MULTIPLEXING. Frequency-division Multiplexing (FDM)

Transkripsi

1 MULTIPLEXING Multiplexing merupakan rangkaian yang memiliki banyak input tetapi hanya 1 output dan dengan menggunakan sinyal-sinyal kendali, kita dapat mengatur penyaluran input tertentu kepada outputnya, sehingga memungkinkan terjadinya transmisi sinyal yang banyak melalui media tunggal. (penggabungan 2 sinyal atau lebih untuk disalurkan ke dalam 1 saluran komunikasi). Tujuan dari multiplexing adalah meningkatkan efisiensi penggunaan bandwidth/kapasitas saluran transmisi dengan cara berbagi akses bersama. Keuntungannya : Host hanya butuh satu port I/O untuk n terminal Hanya satu line transmisi yang dibutuhkan Menghemat biaya penggunaan saluran komunikasi Memanfaatkan sumberdaya seefisien mungkin Menggunakan kapasitas saluran semaximum mungkin Karakteristik permintaan komunikasi pada umum- nya memerlukan penyaluran data dari beberapa terminal ke titik yang sama Frequency-division Multiplexing (FDM) Mengirim lebih dari satu sinyal informasi melalui satu kanal dengan membagi satu bandwidth kanal menjadi beberapa sub-kanal, masing-masing sub-kanal memiliki bandwidth yang sama digunakan untuk setiap sinyal informasi. Page 1

2 FDM disebut "code transparent" artinya sistem sandi yang dipakai oleh data tidak memberi pengaruh. FDM dapat beroperasi secara full duplex 2 atau 4 kawat. Contoh FDM adalah pada penggunaan radio dan TV Beberapa sumber sinyal dimasukkan ke dalam suatu multiplexer, yang memodulasi tiap sinyal ke dalam frekuensi yang berbeda (f 1,...,f 6 ). Tiap sinyal modulasi memerlukan bandwidth center tertentu disekitar frekuensi carriernya, dinyatakan sebagai suatu channel. Sinyal input (analog / digital) akan ditransmisikan melalui medium dengan sinyal analog. Contohnya yaitu transmisi full-duplex FSK (Frequency Shift Keying), broadcast dan TV kabel. Sistem FDM Cara Kerja : Pada akhir sumber, untuk setiap kanal frekuensi, sebuah osilator elektronik menghasilkan pembawa sinyal, gelombang osilasi stabil pada satu frekuensi seperti gelombang sinus, yang berfungsi untuk "membawa" informasi. Pengangkut jauh lebih tinggi daripada frekuensi sinyal data. Sinyal pembawa dan sinyal data yang masuk (disebut baseband sinyal) yang diterapkan pada modulator sirkuit. Modulator ini mengubah beberapa aspek dari sinyal pembawa, seperti yang amplitudo, frekuensi, atau fase, dengan sinyal data, "membonceng" data pada operator. Beberapa operator dimodulasi pada frekuensi yang berbeda dikirim melalui media transmisi, seperti kabel atau serat optik. Setiap pembawa termodulasi terdiri dari sebuah band sempit frekuensi, berpusat pada frekuensi pembawa. Informasi dari sinyal data dilakukan di sidebands di kedua sisi frekuensi pembawa. Ini band frekuensi disebut passband untuk saluran tersebut. Selama frekuensi pembawa saluran terpisah jarak cukup jauh terpisah sehingga passbands mereka tidak tumpang tindih, sinyal yang terpisah tidak akan mengganggu satu sama lain. Jadi bandwidth yang tersedia dibagi menjadi "slot" atau saluran, masing-masing dapat membawa sinyal data. Page 2

3 Pada akhir tujuan kabel atau serat, untuk setiap saluran, sebuah penyaring elektronik ekstrak sinyal saluran dari semua saluran lainnya. Sebuah osilator lokal menghasilkan sinyal pada frekuensi pembawa saluran. Sinyal yang masuk dan sinyal osilator lokal yang diterapkan pada demodulator sirkuit. Ini menerjemahkan sinyal data dalam sidebands kembali ke frekuensi baseband aslinya. Sebuah elektronik filter menghilangkan frekuensi pembawa, dan sinyal data output untuk digunakan. Sistem FDM modern sering menggunakan metode modulasi canggih yang memungkinkan beberapa sinyal data yang akan dikirimkan melalui setiap kanal frekuensi. Time-division Multiplexing (TDM) TDM merupakan sebuah teknik multiplexing digital untuk menggabungkan beberapa kanal digital low-rate ke dalam sebuah kanal high-rate. Time Division Multiplex merupakan sebuah kanal dengan satu frekwensi carrier dibagi untuk sejumlah pengguna berurutan waktu transmisinya satu disusul yang lain. Transmisi disusun dalam bentuk perulangan waktu-frames. Setiap frame berisi sekelompok slot waktu pulsa-pulsa. Setiap pengguna diberikan pada sebuah slot waktu yang saling terpisah. Prinsip TDM : Menerapkan prinsip penggiliran waktu pemakaian saluran transmisi dengan mengalokasikan satu slot waktu (time slot) bagi setiap pemakai saluran (user). TDM biasanya digunakan untulk komunikasi point to point. Pada TDM, penambahan peralatan pengiriman data lebih mudah dilakukan. Jenis-jenis TDM : a. Syncrhonus TDM b. Asyncrhonus TDM a. Synchronus TDM Disebut synchronus karena time slot-time slotnya di alokasikan ke sumbersumber dan tertentu dimana time slot untuk tiap sumber ditransmisi. Bagaimanapun Page 3

4 juga sumber mempunyai data untuk dikirim. Dapat mengendalikan sumber-sumber dengan kecepatan yang berbeda-beda Pada gambar disamping, sejumlah sinyal digital [mi(t); i=1,.n] dimultiplex pada media transmisi yang sama. Data yang datag dari tiap sumber mula-mula dimasukkan ke buffer. Buffer di-scan secara sekuensial untuk membentuk sinyal digital gabungan m c (t). Operasi scan harus berlangsung cukup cepat agar tiap buffer dapat berada dalam keadaan kosong sebelum data berikutnya masuk. Jadi, besarnya laju data m c (t) harus lebih dari atau sama dengan penjumlahan laju data masing-masing sumber (m i (t)). Sinyal digital m c (t) dapat dikirim langsung atau dilewatkan melalui modem untuk membentuk sinyal analog. Sistem TDM tidak memerlukan 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 system TDM, karena regeneratife repeating dpat menghilangkan pengaruh buruk dari noise, kecacatan dan crosstalk rendah.perubahan level-level (level fluctuation) kanal hanya dipengaruhi oelh karakteristik peralatan terminal itu sendiri dan tidak tergantung sama sekali dari perubahan kehilangan oleh ssaluran (line loss fluctuation). Oleh karena itu net loss circuit yang diberikan oleh system ini rendah. Cara kerja Synchronous TDM dijelaskan dengan ilustrasi dibawah ini : Page 4

5 b. Asyncrhonus 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. Gambar di bawah ini menyajikan contoh ilustrasi yang sama dengan gambar Ilustrasi hasil sampling dari input line jika ditransmisikan dengan Asynchronous TDM. Statistical TDM Dalam proses Synchronous TDM, merupakan hal yang umum apabila jatah waktu (time slot) dalam sebuah frame dibuang Pada statistical TDM yaitu dengan cara mengalokasikan time slot secara dinamis sesuai permintaan Multiplexer men-scan sejumlah line input dan mengumpulkan data sampai frame menjadi penuh kemudian mengirim Rate data pada saluran akan menjadi lebih kecil dibandingkan dengan jumlah rate data pada line input Format Frame Statitiscal TDM Page 5

6 xdsl - High data rate DSL - Single line DSL - Very high data rate DSL Page 6