Multiplex

Oleh: Rama Permana*

Multiplex adalah sebuah pengolahan kanal dengan proses parallel-to-serial yang berarti membuat banyak kanal yang paralel menjadi sebuah kanal yang memuat kanal-kanal paralel tadi. Multiplex dasar terbagi menjadi tiga macam, yaitu Time Division Multiplex (TDM), Frequency Division Multiplex (FDM), dan Code Division Multiplex (CDM).

A. TDM

TDM adalah sebuah multiplex dimana kanal-kanal paralel disatukan ke dalam sebuah kanal serial dengan waktu yang lebih cepat. Waktu ini kemudian diimplementasikan dengan kecepatan data (data-rate). Jika sebuah kanal serial ditujukan me-multiplex sebanyak N kanal paralel, maka data-rate pada kanal serial lebih cepat sebanyak n kali dari pada data-rate pada setiap kanal paralel.

TDM P-S 4-1

Analogi TDM Parallel-to-Serial 4to1

TDM dapat ditemukan pada teknologi PCM. Contoh pada PCM-30, satu kanal layanan ISDN memiliki bandwidth sebesar 64 kbps. Kemudian 30 kanal layanan ISDN yang paralel (beserta 2 kanal signalling) di-multiplex menjadi sebuah kanal berkecepatan 2.048 kbps atau 2 Mbps (orde 1) -diistilahkan dengan nama E1. Empat kanal E1 di-multiplex menjadi sebuah kanal orde 2 berkecepatan > 8 Mbps. Proses ini terus berlanjut hingga pada kanal orde 4 yang berkecepatan sekitar 140 Mbps. Kanal orde 4 inilah yang ditransmisikan melalui medium kabel maupun udara. Semakin tinggi orde maka semakin hemat kanal, tetapi juga kecepatan akan semakin tinggi yang berarti menuntut sinkronisasi yang lebih presisi pada transceiver.

B. FDM

FDM adalah sebuah multiplex dimana kanal-kanal paralel disatukan ke dalam sebuah kanal serial dengan bandwidth yang lebih lebar. Jika sebuah kanal serial ditujukan me-multiplex sebanyak N kanal paralel, maka bandwidth pada kanal serial lebih besar sebanyak n kali dari pada bandwidth pada setiap kanal paralel.

FDM dapat ditemukan pada teknologi SCPC Satelit. Pada SCPC, setiap kanal (bandwidth antara 64 kbps hingga 50 Mbps) di-multiplex hingga memenuhi bandwidth satu atau beberapa transponder satelit. Kanal serial hasil multiplex inilah yang dipancarkan menuju satelit.

C. CDM

D. Other Multiplex Scheme

D.1. OFDM

OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing) adalah pengembangan dari salah satu teknik multiplexing yaitu FDM (Frequency Division Multiplexing). OFDM memiliki keunggulan dalam efisiensi bandwidth yang mencapai dua kali lipat dari FDM. Dengan alasan tersebut, OFDM dipakai pada teknologi terkini seperti WiMAX dan LTE. Spectral efficiency pada kedua jenis teknologi seluler tersebut sudah lebih dari 3 bps/Hz (tanpa MIMO).

Kebanyakan dari penggelut bidang telekomunikasi belum bisa memvisualisasikan OFDM secara utuh. Oleh karena itu, di bawah ini akan diuraikan seluk beluk OFDM. Tulisan ini disarikan dari sebuah artikel.

FDM dan OFDM

OFDM sebenarnya merupakan kasus khusus dari FDM. Sebagai analogi, kanal FDM dapat diibaratkan sebagai aliran air yang keluar dari sebuah kran, sedangkan sinyal pada OFDM seperti shower. Pada kran, air keluar sebagai sebuah aliran besar yang tidak bisa dibagi-bagi. Sementara pada shower air yang keluar terdiri dari banyak aliran-aliran kecil.

Cara lain untuk melihat OFDM secara intuitif dapat dilakukan dengan menggunakan analogi pengiriman barang via truk. Terdapat dua opsi, merekrut seorang supir truk besar (FDM) atau beberapa supir untuk truk mini (OFDM). Jika terjadi kecelakaan, maka pada sistem OFDM hanya sebagian barang saja yang tidak sampai, sedangkan pada sistem FDM sudah pasti keseluruhan barang tidak sampai.

Truk-truk kecil pada sistem pengiriman barang di atas dapat diibaratkan sebagai subcarrier pada sistem OFDM. Subcarrier pada OFDM harus saling ortogonal agar dapat bekerja dan tidak saling menginterferensi. Subchannel yang independen tersebut bisa didapat dengan multiplexing FDM –disebut juga multi-carrier transmission- ataupun berbasis CDM (Code Division Multiplexing) –disebut juga multi-code transmission.

Ortogonalitas

Konsep utama dari OFDM adalah subcarrier yang saling ortogonal. Karena seluruh carrier berbentuk gelombang sinus atau cosinus, maka dapat diketahui bahwa luas daerah untuk satu periode sinus atau cosinus adalah nol.

Jika sebuah sinyal carrier tersebut ditambahkan dengan sinyal serupa yang frekuensinya merupakan kelipatan frekuensi sinyal carrier, maka luas daerahnya pun tetap sama yaitu nol. Hal ini terus berlaku sampai berapapun ditambahkan sinyal asalkan frekuensi pada sinyal-sinyal tambahan tersebut kelipatan dari frekuensi sinyal carrier. Frekuensi-frekuensi ini disebut harmonik.

Konsep ini merupakan kunci untuk memahami OFDM. Ortogonalitas inilah yang memungkinkan transmisi terus-menerus untuk banyak subcarrier dengan jarak frekuensi yang sempit tanpa saling menginterferensi.

Ilustrasi OFDM

Ilustrasi OFDM. OFDM Burst merupakan penjumlah semua subcarrier yang luas areanya nol (ortogonal)

Contoh

Contoh, jika terdapat sebuah bandwidth kanal. Pada kanal tersebut dibagi empat subcarrier yang masing-masing memiliki frekuensi berbeda (c1, c2, c3, c4). Agar keempat sinyal tersebut ortogonal, maka aturan harmonik di atas harus dipakai. Sehingga didapatkan frekuensi untuk masing-masing subcarrier adalah: c1=c1; c2=2c1; c3=3c1; c4=4c1.

*Mahasiswa Program Sarjana Teknik Telekomunikasi, Institut Teknologi Telkom

Tinggalkan Balasan

Isikan data di bawah atau klik salah satu ikon untuk log in:

Logo WordPress.com

You are commenting using your WordPress.com account. Logout / Ubah )

Gambar Twitter

You are commenting using your Twitter account. Logout / Ubah )

Foto Facebook

You are commenting using your Facebook account. Logout / Ubah )

Foto Google+

You are commenting using your Google+ account. Logout / Ubah )

Connecting to %s