Frequency Division Multiplexing

Minggu, 15 November 2009 08:41:32 - oleh : admin

Pengertian Multiplexing

Sebelum kita membahas lebih lanjut mengenai Frequency Division Multiplexing ada baiknya kita membahas apa itu multiplexing. Multiplexing adalah teknik menggabungkan beberapa sinyal secara bersamaan pada suatu saluran transmisi. Di sisi penerima, pemisahan gabungan sinyal tersebut sesuai dengan tujuan masing-masing disebut Demultiplexing. Dalam multiplexing, perangkat yang memalukan multiplexing disebut Multiplexer atau disebut juga dengan istilah Transceiver/Mux. Receiver atau  perangkat yang melakukan Demultiplexing disebut dengan Demultiplexer atau disebut juga dengan istilah Demux. Gambar di atas menyatakan fungsi multiplexing secara umum. Multiplexer mengkombinasikan (me-multiplex) data dari n input dan mentransmisi melalui kapasitas data link yang tinggi. Demultiplexer menerima aliran data yang di-multiplex (pemisahan (demultiplex) dari data tersebut tergantung pada saluran) dan mengirimnya ke line output yang diminta.

Jenis-Jenis Multiplexing

  1. Frequency Division Multiplexing (FDM)
  2. Time Division Multiplexing (TDM)
  3. Statistical Time Division Multiplexing (STDM)

Frequency Division Multiplexing (FDM)

Frequency Division Multiplexing (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. Pada gambar di atas , 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 saluran (channel). Sinyal input baik analog maupun digital akan ditransmisikan melalui medium dengan sinyal analog.

Proses Multiplexing FDM Proses Demultiplexing FDM Pada sistem FDM, umumnya terdiri dari 2 peralatan terminal dan penguat ulang saluran transmisi (repeater transmission line):

  1. Peralatan Terminal (Terminal Equipment) Peralatan terminal terdiri dari bagian yang mengirimkan sinyal frekuensi ke repeater dan bagian penerima yang menerima sinyal tersebut dan mengubahnya kembali menjadi frekuensi semula.
  2. Peralatan Penguat Ulang (Repeater Equipment) Repeater equipment terdiri dari penguat (amplifier) dan equalizer yang fungsinya masing-masing untuk mengkompensir redaman dan kecacatan redaman (attenuation distortion), sewaktu transmisi melewati saluran melewati saluran antara kedua repeater masing-masing.

Contoh Penggunaan FDM

Pada penyiaran radio yang menggunakan gelombang FM, frekuensi mulai dari 88 MHz s/d 108 MHz digunakan untuk penyiaran radio FM komersil. Frekuensi 88-108 MHz dibagi ke sub-band 200 KHz. Bandwidth dengan frekuensi 200 KHz sudah mencukupi untuk penyiaran radio FM dengan kualitas yang tinggi. Stasiun radio dapat dikenali dengan frekuensi pusat dari saluran masing-masing (ex: 91.5 MHz, 103.7 MHz). Sistem ini dapat memungkinkan pendengar radio mendengar sekitar 100 stasiun radio yang berlainan. Contoh lain dari penggunaan FDM: pada jaringan telepon analog dan jaringan satelit analog. Selain itu ide dasar FDM digunakan dalam teknologi saluran pelanggan digital yang dikenal dengan modem ADSL (Asymetric Digital Subcriber Loop ).

Kelebihan & Kekurangan FDM

Kelebihan:

  • FDM tidak sensitif terhadap perambatan /perkembangan keterlambatan. 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.

Orthogonal Frequency Division Multiplexing (OFDM)

  • Skema FDM yang memanfaatkan metode modulasi multi-carrier digital
  • Membagi frekuensi menjadi beberapa sub-carrier yang saling orthogonal untuk menghilangkan bidang penghalang
  • Keunggulan utama dari OFDM adalah efisiensi spektrum yang lebih tinggi dibandingkan tehnik multicarrier konvensional
  • (Hazy, 1997) Pemakaian OFDM mampu menghemat bandwidth hingga 50%

Penggunaan OFDM

  • DAB (Digital Audio Broadcasting) di Eropa
  • ADSL – OFDM menjadi basis untuk standar global ADSL
  • WLAN – sedang dikembangkan teknologi point-to-point atau point-to-multipoint menggunakan teknologi OFDM

Wavelength Division Multiplexing (WDM)

  • Dalam teknologi komunikasi fiber optik, WDM adalah teknologi yang me-multiplex banyak sinyal pembawa optik di satu saluran fiber optik dengan menggunakan panjang gelombang (warna) dari cahaya laser untuk membawa sinyal yang berbeda
  • Istilah WDM digunakan di pembawa optik, yang mana FDM digunakan di pembawa radio

Pertanyaan-Pertanyaan Seputar FDM

  1. Apa keuntungan FDM dibandingkan dengan OFDM?
    Pada intinya OFDM adalah pengembangan dari FDM yang memperbaiki kelemahan yang terdapat dalam FDM. Salah satu kelemahan FDM ada pada efisiensi spektrum yang rendah (membutuhkan bandwidth penghalang yang cukup lebar). Dalam OFDM, frekuensi akan dibagi menjadi beberapa sub-carrier yang saling orthogonal untuk menghilangkan bidang penghalang sehingga akan meningkatkan spektrum.
  2. Mengapa gelombang radio berkisar antara 88 MHz - 108 MHz?
    Sebenarnya frekuensi yang dapat digunakan untuk penyiaran radio ada lebih dari frekuensi yang tadi disebutkan. Hanya saja kisaran frekuensi di atas merupakan frekuensi yang paling optimal yang dapat digunakan untuk penyiaran radio. Dalam kisaran frekuensi di atas akan dapat dihasilkan kualitas siaran yang cukup bagus sehingga kisaran frekuensi inilah yang banyak digunakan
  3. Apa latar belakang dari FDM?
    FDM dikembangkan sebagai salah satu teknik multiplexing. Ide awalnya adalah bagaimana mengefisiensikan jalur tranmisi yang ada agar dapat digunakan oleh banyak channel. Karena jalur transmisi yang ada memiliki kapasitas yang lebih besar dari data yang ditransmisikan. Sehingga dikembangkan tehnik untuk membuat trasmisi tersebut menjadi efisien dengan dapat membawa data yang lebih banyak dengan membagi jalur transmisi yang ada menjadi beberapa frekuensi pembawa.
  4. Apa isi dari guardband (pita penghalang)?
    Isi dari guardband sendiri adalah berupa frekuensi yang ditambahkan di antara frekuensi pembawa untuk menghindari interferensi dari frekuensi pembawa lainnya. Ukuran dari frekuensi guardband ini sendiri sekitar 900 MHz.
  5. Jelaskan penerapan dari FDM?
    Umumnya FDM diterapkan pada teknologi berbasis analog, seperti jaringan telepon analog, satelit analog, penyiaran radio dan tv analog. Adapun pengembangan dari FDM dapat diterapkan di teknologi digital seperti jaringan ADSL dengan OFDM dan jaringan fiber optik dengan menggunakan WDM.
  6. Jelaskan pembagian sinyal pada OFDM?
    Dalam OFDM, frekuensi akan dibagi menjadi beberapa sub-carrier yang saling orthogonal. Seperti gambar di bawah ini.
    pembagian frekuensi pada OFDMpembagian frekuensi pada OFDM
  7. Adakah guardband dalam OFDM?
    Tidak, dalam OFDM tidak digunakan guardband. Karena dengan pembagian frekuensi secara ortogonal memungkinkan untuk penghilangan guardband

Oleh:

  • Hilaladdiyar (M1D107021)
  • Puji Aswari (M1D107003)

kirim ke teman | versi cetak

Artikel Terkait Berita "Teknologi Seluler" :