Pengertian 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.
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.
Pada pembahasan ini, digambarkan teknik-teknik yang efisien dalam
penggunaan data link dengan beban yang sangat berat. Secara spesifik,
dengan perangkat yang dihubungkan dengan jalur ujung-ke-ujung, umumnya
diharapkan adanya frame multiple yang menonjol sehingga link data tidak
macet di antara kedua station tersebut. Biasanya, dua station yang
saling berkomunikasi tidak akan menggunakan link data berkapasitas
penuh. Untuk efisiensinya, kaasitas tersebut harus dibagi. Istilah umum
untuk pembagian semacam itu disebut multiplexing.
Aplikasi multiplexing yang umum adalah dalam komunikasi long-haul.
Media utama pada jaringan long-haul berupa jalur gelombang mikro,
koaksial, atau serat optik berkapasitas tinggi. Jalur-jalur ini dapat
memuat transmisi data dalam jumlah besar secara simultan dengan
menggunakan multiplexing.
Pada gambar dibawah ini menggambarkan fungsi multiplexing dalam
bentuk yang paling sederhana. Terdapat input n untuk multiplexer.
Multiplexer dihubungkan ke demultiplexer melalui sebuah jalur tunggal.
Saluran tersebut mampu membawa n channel data yang terpisah.
Multiplexer menggabungkan (melakukan multiplexing) data dari jalur
input n dan mentransmisikannya melalui jalur berkapasitas tinggi.
Demultiplexer menerima aliran data yang sudah dimultiplexkan, kemudian
memisahkan (malakukan demultiplexing) data berdasarkan channel, lalu
mengirimkannya ke saluran output yang tepat.
Penggunaan multiplexing secara luas dalam komunikasi data dapat dijelaskan melalui hal-hal berikut ini:
- 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.
- 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.
Pembahasan ini menitik beratkan pada tiga jenis teknik multiplexing.
Pertama, Frequency-Division Multiplexing (FDM), yang paling banyak
dilakukan dan cukup dikenal oleh siapa saja yang pernah menggunakan
radio atau televisi. Kedua, kasus khusus dari time Division Multiplexing
(TDM) atau disebut juga dengan TDM synchkronous. Jenis ini paling
banyak dipergunakan untuk memultiplexingkan aliran suara dan aliran data
yang didigitalkan. Jenis ketiga dimaksudkan untuk meningkatkan
efisiensi synchronous dengan cara menambahkan rangkaian rumit ke
multiplexer. Jenis ini memiliki beberapa sebutan, diantaranya
statistical TDM, synchronous TDM, dan intellegence TDM. Buku ini
menggunakan istilah statistical TDM, yang menyoroti salah satu sifat
utamnya. Terakhir, kita mengamati jalur pelanggan digital, yang
mengkombinasikan teknologi TDM synchronous dan FDM.
2. Teknik Multiplexing
- 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.
2. Time Division Multiplexing (TDM).
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.
3. Statistical Time Division Multiplexing.
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.
Teknik multiplexing juga 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.
