Bab 7 multiplexing
-
Upload
brilorabbit -
Category
Documents
-
view
608 -
download
7
Transcript of Bab 7 multiplexing
![Page 1: Bab 7 multiplexing](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022061603/558a3e5bd8b42a1e788b46dd/html5/thumbnails/1.jpg)
BAB 7 MULTIPLEXING
Dosen pengampu= Agus Purnomo, S.SiD3 TI FMIPA UNS2013
![Page 2: Bab 7 multiplexing](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022061603/558a3e5bd8b42a1e788b46dd/html5/thumbnails/2.jpg)
PERNGERTIANMultipleksing adalah istilah yang digunakan untuk menunjuk ke sebuah proses di mana beberapa sinyal pesan analog atau aliran data digital digabungkan menjadi satu sinyal.
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
Sebuah alat yang melakukan multipleksing disebut Multiplekser (MUX) dan alat yang melakukan proses yang berlawanan disebut Demultiplekser, (DEMUX).
Sumber: http://id.wikipedia.org/wiki/Multipleksing
![Page 3: Bab 7 multiplexing](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022061603/558a3e5bd8b42a1e788b46dd/html5/thumbnails/3.jpg)
Gambar 6.1 Pembagian suatu link menjadi kanal-kanal
![Page 4: Bab 7 multiplexing](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022061603/558a3e5bd8b42a1e788b46dd/html5/thumbnails/4.jpg)
Gambar 6.2 Kategori Multipleks
![Page 5: Bab 7 multiplexing](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022061603/558a3e5bd8b42a1e788b46dd/html5/thumbnails/5.jpg)
6.1 FDM (Frequency Division Multiplexing)
Proses MultipleksProses DemultipleksHierarki AnalogAplikasi-aplikasi lain FDMImplementasi
![Page 6: Bab 7 multiplexing](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022061603/558a3e5bd8b42a1e788b46dd/html5/thumbnails/6.jpg)
Gambar 6.3 FDM
FDM adalah 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.
![Page 7: Bab 7 multiplexing](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022061603/558a3e5bd8b42a1e788b46dd/html5/thumbnails/7.jpg)
Gambar 6.4 Proses FDM process
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).
![Page 8: Bab 7 multiplexing](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022061603/558a3e5bd8b42a1e788b46dd/html5/thumbnails/8.jpg)
Gambar 6.5 Contoh demultipleks FDM
![Page 9: Bab 7 multiplexing](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022061603/558a3e5bd8b42a1e788b46dd/html5/thumbnails/9.jpg)
Contoh 1
Anggap bahwa suatu kanal voice memerlukan bandwidth 4 KHz. Diperlukan untuk mengkombinasikan 3 kanal voice tersebut kedalam suatu link dengan yang memiliki bandwidth of 12 KHz, dari 20 sd. 32 KHz. Tunjukan konfigurasi(alokasi) berdasar frequency domain anggap tanpa band penjaga (guard bands).
Penyelesaian
Translasi (Shift) (sinyal termodulasi) tiap-tiap kanal voice ketiganya berbeda bandwidth, seperti ditunjukan Gambar 6.6.
![Page 10: Bab 7 multiplexing](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022061603/558a3e5bd8b42a1e788b46dd/html5/thumbnails/10.jpg)
Gambar 6.6 Contoh 1
![Page 11: Bab 7 multiplexing](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022061603/558a3e5bd8b42a1e788b46dd/html5/thumbnails/11.jpg)
Contoh 2
Lima kanal, yang masing-masing memiliki bandwidth 100-KHz, akan dimultipleks (multiplexed) bersama. Berapakah bandwidth minimum suatu link yang dibutuhkan, jika diperlukan diantaranya disisipkan band pemisah (guard band) 10 KHz , untuk mencegah terjadinya interferensi?
Penyelesaian
Untuk lima kanal, kita perlukan empat band pemisah (penjaga). Maka bandwidth yang diperlukan paling minimum dalah 5 x 100 + 4 x 10 = 540 KHz, Seperti yang ditunjukan Gambar 6.7
![Page 12: Bab 7 multiplexing](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022061603/558a3e5bd8b42a1e788b46dd/html5/thumbnails/12.jpg)
Gambar 6.7 Contoh 2
![Page 13: Bab 7 multiplexing](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022061603/558a3e5bd8b42a1e788b46dd/html5/thumbnails/13.jpg)
Contoh 3Empat kanal data (digital), masing-masing mentransmisikan data pada laju data 1 Mbps, menggunakan suatu kanal satelit 1 MHz. Rancanglah suatu konfigurasi yang tepat berdasar FDM
Penyelesaian
Kanal satelit adalah kanal analog. Dapat dibagi menjadi empat kanal, masing-masing kanal memiliki bandwidth 250-KHz. Tiap kanal digital 1 Mbps dimodulasi dengan 16-QAM. Seperti ditunjukan pada Gambar 6.8.
![Page 14: Bab 7 multiplexing](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022061603/558a3e5bd8b42a1e788b46dd/html5/thumbnails/14.jpg)
Gambar 6.8 Contoh 3
![Page 15: Bab 7 multiplexing](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022061603/558a3e5bd8b42a1e788b46dd/html5/thumbnails/15.jpg)
Gambar 6.9 Hierarki Analog
![Page 16: Bab 7 multiplexing](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022061603/558a3e5bd8b42a1e788b46dd/html5/thumbnails/16.jpg)
Contoh 4
Pada teknologi AMPS (Advanced Mobile Phone System) menggunakan dua band. Band yang pertama, dari 824 sd. 849 MHz, digunakan untuk pengirim; dan dari 869 sd. 894 MHz digunakan untuk penerima. Jika tiap-tiap pengguna (user) memiliki bandwidth 30 KHz untuk tiap arahnya. Sinyal voice dengan bandwidth 3-KHz dimodulasi dengan FM, memerlukan 30 KHz untuk menyalurkan sinyal termodulasi tersebut. Berapa orang (user) yang dapat menggunakan telefon cellularnya secara simultan?
PenyelesaianJika tiap band-nya adalah 25 MHz. Maka bandwidth 25 MHz jika dibagi 30 KHz, akan diperoleh 833.33. Pada praktisnya (In reality), band tersebut dibagi 832 kanal.
![Page 17: Bab 7 multiplexing](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022061603/558a3e5bd8b42a1e788b46dd/html5/thumbnails/17.jpg)
Kelebihan:FDM tidak sensitif terhadap perambatan /keterlambatan Perambatan. 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.
![Page 18: Bab 7 multiplexing](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022061603/558a3e5bd8b42a1e788b46dd/html5/thumbnails/18.jpg)
![Page 19: Bab 7 multiplexing](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022061603/558a3e5bd8b42a1e788b46dd/html5/thumbnails/19.jpg)
6.2 WDM(Wave Division
Multiplexing )
Wave Division Multiplexing
![Page 20: Bab 7 multiplexing](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022061603/558a3e5bd8b42a1e788b46dd/html5/thumbnails/20.jpg)
Gambar 6.10 WDM
Digunakan dalam saluran kabel optik, yaitu satu kabel optik dipakai untuk menyalurkan lebih dari satu sumber sinar dimana satu sinar dengan lamda tertentu mewakili satu sumber informasi.
![Page 21: Bab 7 multiplexing](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022061603/558a3e5bd8b42a1e788b46dd/html5/thumbnails/21.jpg)
WDM merupakan teknik multipleks analog untuk mengkombinasikan sinyal-sinyal optis.
Catatan:
![Page 22: Bab 7 multiplexing](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022061603/558a3e5bd8b42a1e788b46dd/html5/thumbnails/22.jpg)
Gambar 6.11 Proses multiplexing dan demultiplexing pada WDM dapat diwakili dengan prisma
sinyal informasi yang berbeda pada satu serat optik dengan menggunakan panjang gelombang (warna) cahaya laser yang berbeda
![Page 23: Bab 7 multiplexing](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022061603/558a3e5bd8b42a1e788b46dd/html5/thumbnails/23.jpg)
6.3 TDM
Time Slots dan FramesInterleavingSinkronisasi (Synchronizing)Penambahan Bit (Bit Padding)Layanan Digital Signal (DS)T LinesInvers TDMAplikasi-aplikasi TDM
![Page 24: Bab 7 multiplexing](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022061603/558a3e5bd8b42a1e788b46dd/html5/thumbnails/24.jpg)
TDM adalah suatu teknik synchronous yang ditemukan sejak Perang Dunia II untuk meghubungkan percakapan antara Churchill dan Roosevelt yang terpisahkan oleh samudera atlantik. Pada awal tahun 1960-an, seorang ilmuwan dari Laboratorium Graham Bell telah mengembangkan sitem T1 yang pertama pada Saluran Bank yang mengkombinasikan 24 suara digital dalam membacakan daftar hadir melalui suatu 4 buah batang tembaga yang terletak di antara saklar analog pada kantor pusat milik G.Bell. Sebuah saluran bank memili kecepatan 1.544 Mbits/s sinyal digital. Setiap sinyalnya terdiri dari 24 byte dan setiap byte mewakili sebuah telepon tunggal dengan sinyal rata-rata 64 Kbits/s. Saluran suatu bank menggunakan beberapa byte dengan posisi yang telah ditentukan untuk menentukan suara yang mana termasuk ke dalamnya.
SEJARAH
Sumber: http://id.wikipedia.org/wiki/TDM
![Page 25: Bab 7 multiplexing](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022061603/558a3e5bd8b42a1e788b46dd/html5/thumbnails/25.jpg)
Gambar 6.12 TDM
TDM menerapkan prinsip penggiliran waktu pemakaian saluran transmisi dengan mengalokasikan satu slot waktu (time slot) bagi setiap pemakai saluran (user). Artinya bandwidth yang ada dipisahkan menjadi channel-channel kecil (baseband) berdasarkan waktunya.
![Page 26: Bab 7 multiplexing](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022061603/558a3e5bd8b42a1e788b46dd/html5/thumbnails/26.jpg)
TDM adalah suatu teknik multipleks digital untuk mengkombinasikan data
Catatan:
![Page 27: Bab 7 multiplexing](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022061603/558a3e5bd8b42a1e788b46dd/html5/thumbnails/27.jpg)
Gambar 6.13 Frame TDM
![Page 28: Bab 7 multiplexing](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022061603/558a3e5bd8b42a1e788b46dd/html5/thumbnails/28.jpg)
Contoh 5
Empat koneksi masing-masing 1-Kbps dimultipleks bersama. Dalam satuan(unit) 1 bit. Berapa:
(1) durasi 1 bit sebelum multipleks,
(2) Laju transmisi saluran multipleks,
(3) durasi time slot-nya, dan
(4) durasi suatu frame?
Penyelesaian
Maka:1. Durasi tiap 1 bit adalah 1/1 Kbps, atau 0.001 s (1 ms).2. Laju data (rate) link adalah 4 Kbps.3. Durasi tiap-tiap time slot 1/4 ms 4. Durasi tiap frame-nya adalah 1 ms.
![Page 29: Bab 7 multiplexing](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022061603/558a3e5bd8b42a1e788b46dd/html5/thumbnails/29.jpg)
Pada TDM, Laju data saluran (link) adalah n kali lebih cepat, dan unit
durasi n kali lebih pendek.
Catatan:
![Page 30: Bab 7 multiplexing](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022061603/558a3e5bd8b42a1e788b46dd/html5/thumbnails/30.jpg)
Gambar 6.14 Interleaving
![Page 31: Bab 7 multiplexing](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022061603/558a3e5bd8b42a1e788b46dd/html5/thumbnails/31.jpg)
Contoh 6
Empat kanal dimultipleks berdasar TDM. Jika masing-masing kanal mengirimkan 100 bytes/s dan, dimultipleks 1 byte per kanal, tunjukan frame traveling pada link, ukuran frame-nya, durasi frame-nya, frame rate, dan bit rate untuk link-nya.
Penyelesaian
Proses multipleks seperti ditunjukan pada Gambar 6.15.
![Page 32: Bab 7 multiplexing](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022061603/558a3e5bd8b42a1e788b46dd/html5/thumbnails/32.jpg)
Gambar 6.15 Contoh 6
Ket: 1Byte=8bit
![Page 33: Bab 7 multiplexing](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022061603/558a3e5bd8b42a1e788b46dd/html5/thumbnails/33.jpg)
Contoh 7
Suatu multiplexer mengkombinasikan empat kanal masing-masing 100-Kbps menggunakan time slot 2 bits. Tunjukan keluarannya jika masukannya adalah empat masukan sembarang. Berapakah frame rate-nya? Berapakah durasi frame -nya? Berapakah bit rate? Berapakah durasi bit-nya?
Penyelesaian
Gambar 6.16 menunjukan keluaran (output) untuk empat masukan sembarang.
![Page 34: Bab 7 multiplexing](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022061603/558a3e5bd8b42a1e788b46dd/html5/thumbnails/34.jpg)
Gambar 6.16 Contoh 7
![Page 35: Bab 7 multiplexing](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022061603/558a3e5bd8b42a1e788b46dd/html5/thumbnails/35.jpg)
Gambar 6.17 Framing bits
![Page 36: Bab 7 multiplexing](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022061603/558a3e5bd8b42a1e788b46dd/html5/thumbnails/36.jpg)
Contoh 8
Ada empat sumber (source), masing-masing membangkitkan 250 karakter per second. Jika interleaved unit-nya adalah suatu character dan 1 synchronizing bit ditambahkan pada masing-masing, berapakah (1) data rate tiap-tiap sumber, (2) durasi dari tiap karakter pada tiap sumber, (3)frame rate, (4) durasi tiap frame, (5) jumlah bit di tiap-tiap frame, dan (6) Laju data pada saluran (link).
Penyelesaian
Lihat slide berikutnya.
![Page 37: Bab 7 multiplexing](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022061603/558a3e5bd8b42a1e788b46dd/html5/thumbnails/37.jpg)
Penyelesaian (lanjutan)
Adalah sebagai berikut:
1. Data rate tiap sumber adalah 2000 bps = 2 Kbps.2. Durasi tiap karakter adalah 1/250 s, atau 4 ms.3. Link memerlukan 250 frames per second untuk
mengirim.4. Durasi tiap frame adalah 1/250 s, atau 4 ms. 5. Tiap frame adalah 4 x 8 + 1 = 33 bit.6. Data rate saluran (link) adalah 250 x 33, atau 8250 bps.
![Page 38: Bab 7 multiplexing](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022061603/558a3e5bd8b42a1e788b46dd/html5/thumbnails/38.jpg)
Contoh 9
Dua kanal, kanal pertama dengan bit rate 100 Kbps dan kanal ke dua dengan bit rate 200 Kbps, keduanya dimultipleks. Apakah dapat dilakukan? Berapa frame rate? Berapa durasi frame-nya? Berapa bit rate pada salurannya (link)?
PenyelesaianKita dapat mengalokasikan satu slot untuk kanal pertama dan dua slot untuk kanal kedua. Tiap frame membawa 3 bit. Frame rate adalah 100,000 frames per second, karena tiap frame membawa 1 bit dari kanal pertama. Frame durasi adalah 1/100,000 s, atau 10 ms. Bit rate nya adalah 100,000 frame/s x 3 bit/frame, atau 300 Kbps.
![Page 39: Bab 7 multiplexing](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022061603/558a3e5bd8b42a1e788b46dd/html5/thumbnails/39.jpg)
Gambar 6.18 hierarki DS(Digital Signal)
![Page 40: Bab 7 multiplexing](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022061603/558a3e5bd8b42a1e788b46dd/html5/thumbnails/40.jpg)
Table 6.1 Laju data DS dan T
Service LineRate
(Mbps)Voice
Channels
DS-1 T-1 1.544 24
DS-2 T-2 6.312 96
DS-3 T-3 44.736 672
DS-4 T-4 274.176 4032
![Page 41: Bab 7 multiplexing](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022061603/558a3e5bd8b42a1e788b46dd/html5/thumbnails/41.jpg)
Gambar 6.19 T-1 line untuk multiplexing saluran telefon
![Page 42: Bab 7 multiplexing](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022061603/558a3e5bd8b42a1e788b46dd/html5/thumbnails/42.jpg)
Gambar 6.20 Struktur frame T-1
![Page 43: Bab 7 multiplexing](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022061603/558a3e5bd8b42a1e788b46dd/html5/thumbnails/43.jpg)
Tabel 6.2 E line rates
E LineRate
(Mbps)Voice
Channels
E-1 2.048 30
E-2 8.448 120
E-3 34.368 480
E-4 139.264 1920
![Page 44: Bab 7 multiplexing](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022061603/558a3e5bd8b42a1e788b46dd/html5/thumbnails/44.jpg)
Gambar 6.21 Multiplexing dan inverse multiplexing