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.
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.
A. 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
a. Menghemat biaya penggunaan saluran
komunikasi
b. Memanfaatkan sumber daya seefisien
mungkin
c. Kapasitas terbatas dari saluran
telekomunikasi digunakan semaksimum mungkin
d. Karakteristik permintaan komunikasi
pada umumnya memerlukan penyaluran data dari beberapa terminal ke titik yang
sama
C. Secara umum fungsi penggunan multiplex:
multiplex
adalah sebagai berikut :
a.
Membantu
berbagai koneksi pada sebuah mesin
b.
Memetakan
banyak koneksi pada sebuah tingkatan antara sebuah koneksi dengan lainnya
D. 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)
E. 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. 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.
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 :
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
G. 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)
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
3G:
* High speed, data and Internet services
* IMT-2000
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. 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.
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.
H. 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 :
a.
Kepada
setiap entitas pengguna diberikan suatu kode unik (dengan panjang 64 bit)
yangdisebut chip spreading code.
b.
Untuk
pengiriman bit ‘1’, digunakan representasi kode (chip spreading code) tersebut.
c.
Sedangkan
untuk pengiriman bit ‘0’, yang digunakan adalah inverse dari kode tersebut.
d.
Pada
saluran transmisi, kode-kode unik yang dikirim oleh sejumlah pengguna akan
ditransmisikan dalam bentuk hasil penjumlahan (sum) dari kode-kode tersebut.
e.
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
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.
Dede
Sopandi. 2008. Instalasi dan Konfigurasi Jaringan Kompuer. Jakarta:
Informatika