Multiplexing

1. Multiplexing

2. Multiplexing

3. Frequency Division Multiplexing • Penggunaan bandwidth berlebihpada media membutuhkanbandwidpadachannel • Tiapsinyaldimodulasidenganfrekuensi carrier berbeda • Frekuensisinyaldipesahsehinggatidakterjasi overlap (guard bands) • e.g. broadcast radio • Channel diallokasikanjikatidakada data

4. Diagram Frequency DivisionMultiplexing

5. Wavelength Division Multiplexing • Banyakcahayapadafrekuensiberbeda • Carried oleh optical fiber • Bentuk FDM • Tiap carrier warnacahayadipisahkanpadasaluran data • 1997 Bell Labs – 100 sinar – Setiap 10 Gbps – Memberikan 1 terabit per second (Tbps) • Sistemkomersialpada 160 channels dari 10 Gbps yang tersedia • Lab systems (Alcatel) 256 channels dalamtiap 39.8 Gbps – 10.1 Tbps – Over 100km

6. OperasiWDM • SecaraumumarsitekturnyasamadenganFDM • NomorSumbermembangkitkansinardenganfrekuensiberbeda • Multiplexer menggabungkansumber-sumberuntukditransmisikanpada single fiber • Optical amplifiers memperkuatsemua wavelengths – Typically tens of km apart • Demuxmembagi channel-channel dalamsatutujuan • Mostly 1550nm wavelength range • Dahulu 200MHz tiapchannel • Sekarang 50GHz

7. Synchronous Time DivisionMultiplexing • Kecepatan data pada medium melebihikecepatan data padasinyal digital yang ditransmisikan • Multiple digital signals interleaved dalam • Dimungkinkandalam level bit padablock-block • Time slots preassigneduntuksumberdanfixed • Time slots dialokasikanjikatidakadadata • Time slots tidakdimilikiselamadiantarasumber yang didistribusikan

8. Sistem TDM

9. TDM Link Control • Tidakada header-header dan trailers • Tidakdibutuhkanprotokol data link control • Flow control – Kecepatan data pada line dimultiplexadalahfixed – Jikasatu channel receiver tidakmenerimadata,yang lain harusmengikuti – Sumberdikumpulkanharusdiquench (dipadamkan) – Meningglkan slot kosong • Error control – Errors dideteksidandihandelolehsistem individual channel

10. Framing • Tidakada flag ataukarakter SYNC menggolongkanframe-frame TDM • Harusmenyediakanmekanismesinkronisasi • Membuat framing digit – Satukontrol bit dibuatuntuktiap frame TDM • Seperti channel yang lain - “control channel” – Mengidentifikasi bit patterns digunakanuntukmengontrolchannel – e.g. alternating 01010101…tidaksepertidalam data channel – Dapatmembandingkan incoming bit patterns tiap channel dengan sync pattern

11. Pulse Stuffing • Masalah - mensikronkansumberdata • Clocks dalamsumber yang berbedapenyimpangn • Kecepatan data untuksumber yang berbedatidakdigabungkanoleh simple rational number • Solusi - Pulse Stuffing – Kecepatan data outgoing (excluding framing bits) lebihtinggidaripadajumlahkecepatanincoming – Stuff extra dummy bits or pulses into each incoming signal until it matches local clock – Stuffed pulses inserted at fixed locations in frame and removed at demultiplexer

12. TDM padaSumber Analog danDigital

13. Sistem Carrier Digital • HierarkipadaTDM • USA/Canada/Japan menggunakansatusistem • ITU-T menggunakansistem yang mirip (tetapiberbeda) • US system based on DS-1 format • Multiplexes 24 channels  •Tiap frame memiliki 8 bit per channel ditambahsatuframing bit • 193 bits per frame • Untuksuaratiap channel berisisatukatapadapendigitalan data(PCM, 8000 samples per sec) • Beberapa format untuk data digital – 23 channels of data • 7 bits per frame plus indicator bit for data or systems control – 24th channel is sync

14. Statistical TDM • Dalam Synchronous TDM banyak slot yang dibuang • Statistical TDM mengallocasikan time slots dynamically based on demand • Multiplexer scans line input danmemilih data sampai frame penuh • Kecepatan data pada line lebihkecildaripadakecepatan aggregate pada line input

15. Performance • Output kecepatan data lebihburukkecepatan data aggregate • Dimungkinkankarenamasalahselama peak periods – Buffer inputs – Menjagaukuran buffer ke minimum sampaimengurangidelay

16. KabelOutlieModem •Duabentuk channel darikabeltvmenyediakandedikasiuntuk transfer data – Satuuntuktiapdirection • Tiap channel shared oleh number padasubscribers – Poladibutuhkanuntukalokasikapasitas – Statistical TDM

17. PengoperasianKabelModem • Downstream – Kabel scheduler mengirimkan data dalampake-paketkecil – Jikalebihdarisatu subscriber active, tiap subscriber mendapatkankapasitas fraction downstream • mendapatkan 500kbps sampai 1.5Mbps – Digunakanjugauntukalokasi time slots upstream untuk subscribers • Upstream – User meminta timeslots dalambagian channel upstream • Diperuntukkanuntuk slots – Headendscheduler mengirimkembali assignment pada time slot berikutnyauntuk subscriber

18. PolaKabelModem

19. Asymmetrical Digital Subscriber Line • Link diantara subscriber danjaringan – Local loop • Menggunakan currently installed twisted pair cable – Dapatmembawa broader spectrum – 1 MHz ataulebih • Asymmetric – Kapasitas downstream lebihbesardaripadaupstream • Frequency division multiplexing – Lowest 25kHz for voice • Plain old telephone service (POTS) – Menggunakan echo cancellation atauFDMuntukmemberikan two bands – menggunakan FDM within bands • Range 5.5km

20. Discrete Multitone • Multiple sinyal carrier dalamfrekuensi yang berbeda • Beberapa bit tiap channel • 4kHz subchannels • Mengirimkantessinyaluntukdigunakansubchannelsdengansnyallebihbaikdarirasio noise • 256 downstream subchannels at 4kHz (60kbps) – 15.36MHz – Impairments memberi this down ke1.5Mbps ke 9Mbps

21. DTM Bits Per Alokasi Channel

22. Transmitter DMT