Perbedaan antara FDM, TDM, WDM dan CDM

1.      Frequency Division Multiplexing (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.

Contoh Penggunaan FDM

Contoh dari penggunaan FDM ada 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.

2.      Time Division Multiplexing (TDM)

TDM yaitu Terminal/channel pemakaian bersama-sama kabel yang cepat dengan setiap channel membutuhkan waktu tertentu secara bergiliran (round-robin time-slicing). 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.

Salah satu permasalahan utama dari TDM ini adalah bandwidth yang dialokasikan ke sejumlah koneksi hanya dialokasikan ke koneksi tersebut, baik yang sedang digunakan maupun tidak. Jadi kita tetap membayar untuk kapasitas yang tidak digunakan, hal ini mengakibatkan TDM cukup mahal.

TDM dibagi menjadi 2, yaitu:

1.      Sysnchronous Time Division Multiplexing (STDM)

Hubungan antara sisi pengirim dan sisi penerima dalam komunikasi data yang menerapkan teknik Synchronous TDM.

2.      Asynchronous Time Division Multiplexing (ATDM)

Untuk mengoptimalkan penggunaan saluran dengan cara menghindari adanya slot waktu yang kosong akibat tidak adanya data (atau tidak aktif-nya pengguna) pada saat sampling setiap input line, maka pada Asynchronous TDM proses sampling hanya dilakukan untuk input line yang aktif saja.

Disebut synchronous karena time slot-nya di alokasikan ke sumber-sumber tertentu dimana time slot untuk tiap sumber ditransmisikan.

Pada ATDM, memanfaatkan fakta bahwa tidak semua terminal mengirim data setiap saat. Fungsi utama dari ATDM adalah untuk mengoptimalkan penggunaan saluran dengan cara menghindari adanya channel yang kosong akibat tidak adanya data ( atau tidak aktif-nya pengguna). Konsekuensi dari hal tersebut adalah perlunya menambahkan informasi kepemilikan data pada setiap slot waktu berupa identitas pengguna atau identitas input line yang bersangkutan.

Keuntungan system TDM :

1. System TDM tidak memerlukan filter-filter yang mahal,dan jumlah filter yang digunakan lebih sedikit. Karena itu harga peralatan terminal system ini lebih murah.
2. Kabel yang mempunyai spesifikasi rendah, misalnya kabel yang digunakan untuk frekuensi pembicara (VF) masih dapat digunakan untuk sistem TDM, karena regeneratife repeating dapat menghilangkan pengaruh buruk dari noise, kecacatan dan crasstalk.
3. Perubahan level (level fluctuation) kanal hanya dipengaruhi oleh karakteristik peralatan terminal itu sendiri dan tidak tergantung sama sekali dari perubahan saluran. Oleh karena itu net-loss circuit yang diberikan oleh sistem ini rendah

Kekurangan system TDM :

1. Pemborosan bandwidth
2. User telah memiliki slot waktu yang telah ditentukan sebelumnya.
3. Multipath distortion.

3.      Wavelength Division Multiplexing (WDM).

Teknik multiplexing ini digunakan pada transmisi data melalui serat  optik (optical fiber) dimana sinyal yang ditransmisikan berupa sinar. Pada WDM prinsip yang diterapkan mirip seperti pada FDM, hanya dengan cara pembedaan panjang gelombang (wavelength) sinar. Sejumlah berkas sinar dengan panjang gelombang berbeda ditransmisikan secara simultan melalui serat optik yang sama (dari jenis Multi mode optical fiber).

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, sedangkan di FDM digunakan di pembawa radio. Penggunaan teknologi WDM menawarkan kemudahan dalam hal peningkatan kapasitas transmisi dalam suatu sistem komunikasi serat optik, khususnya kabel laut. Hal ini dimungkinkan karena setiap sumber data memiliki    sumber    optiknya    masing-masing, yang kemudian digandengkan ke dalam sebuah serat optic, meski demikian, besarnya daya untuk masing-masing sumber optik mesti dibatasi karena serat optik yang dipergunakan akan mengalami ke-nonliniearan apabila jumlah total daya dari sumber-sumber optik tersebut melebihi suatu ambang nilai, yang besarnya tergantung pada jenis kenonliniearannya.  Contoh  dari penerapan WDM ini adalah pada penggunaan kabel laut serat optic.

Multiplexer Penskalaran

Multiplexer pensaklaran memungkinkan sebuah terminal untuk mengakses lebih dari satu komputer. Multiplexer pensaklaran mengirimkan datanya sebagai karakter-karakter yang terpisah dan tidak ada alamat yang ditambahkan, sehingga, biasanya, digunakan kanal pengisyaratan terpisah untuk menganalisasi sambungan.

Multiplexer Statistik

Sistem TDM konvensional mengalokasikan slot-slot waktu pada sirkit pembawa berkecepatan tinggi ke setiap kanal masukkan. Penggunaan jalur tidak efisien jika satu atau lebih kanal hanya dibebani secara tidak kontinu. Persoalan ini dapat diatasi dengan penggunaan multiplexer statistik (STDM). Operasi STDM di dasarkan pada prinsip bahwa pada sembarangan slot waktu akan ada beberapa terminal yang tidak mengirimkan datanya.

WDM sistem dibagi menjadi 2 segment, dense and coarse WDM. Sistems dengan lebih dari 8 panjang gelombang aktif perfibre dikenal sebagai Dense WDM (DWDM), sedangkan untuk panjang gelombang aktif diklasifikasikan sebagai Coarse WDM (CWDM). Teknologi CWDM dan DWDM didasarkan pada konsep yang sama yaitu menggunakan beberapa panjang gelombang cahaya pada sebuah serat optik, tetapi kedua teknologi tersebut berbeda pada spacing of the wavelengths, jumlah kanal, dan kemampuan untuk memperkuat sinyal pada medium optik.

Keuntungan WDM adalah :

1. Kapasitas  pengiriman  data  yang  lebih besar
2. Transmisi data melalui serat optik dapat berjalan dengan kecepatan 2,5 sampai 10 Gbits   /   sec   lebih   cepat   dari   media transmisi lainnya.

Kerugian WDM adalah :

1. Membutuhkan biaya yang mahal untuk pemasangan dan perawatannya.

4.      Code Division Multiplexing (CDM)

Code Division Multiplexing (CDM) dirancang untuk menanggulangi kelemahan-kelemahan yang dimiliki oleh teknik multiplexing sebelumnya, yakni TDM dan FDM.. Contoh aplikasinya pada saat ini adalah jaringan komunikasi seluler CDMA (Flexi) Prinsip kerja dari CDM adalah sebagai berikut :

1. Kepada setiap entitas pengguna diberikan suatu kode unik (dengan panjang 64 bit) yang Disebutchip spreading code.
2. Untuk pengiriman bit ‘1’, digunakan representasi kode (chip spreading code) tersebut.
3. Sedangkan untuk pengiriman bit ‘0’, yang digunakan adalah inverse dari kode tersebut.
4. Pada saluran transmisi, kode-kode unik yang dikirim oleh sejumlah pengguna akan ditransmisikan dalam bentuk hasil penjumlahan (sum) dari kode-kode tersebut.
5. Di sisi penerima, sinyal hasil penjumlahan kode-kode tersebut akan dikalikan dengan kode unik dari si pengirim (chip spreading code) untuk diinterpretasikan.
   selanjutnya :
   - jika Jumlahhasil perkalian mendekati nilai +64 berarti bit ‘1’,

- jika jumlahnya mendekati –64 dinyatakan sebagai bit ‘0’.

Code Division Multiplexing (CDM) dirancang untuk menanggulangi kelemahan – kelemahan yang dimiliki oleh teknik multiplexing sebelumnya, yakni TDM dan FDM.

Synchronous time-division multiplexing bisa dipergunakan bersama-sama dengan sinyal digital atau sinyal-sinyal analog yang membawa data digital. Pada bentuk multiplexing yang seperti ini, data dari berbagai sumber dibawa dalam frame secara berulang-ulang. Setiap frame terdiri dari susunan jatah waktu, dan setiap sumber ditetapkan bahwa setiap framenya terdiri dari satu atau lebih jatah waktu. Efeknya akan tampak pada bit interleave dari data pada berbagai sumber.

Statistical time-division multiplexing menyediakan layanan yang lebih efisien dibanding synchronous TDM sebagai pendukung terminal. Dengan statistical TDM, jatah waktu tidak ditetapkan terlebih dahulu untuk sumber-sumber data tertentu. Melainkan, data pengguna ditahan dan ditransmisikan secepat mungkin menggunakan jatah waktu yang tersedia.