Co je to poloduplexní a plně duplexní provoz a jak to ovlivňuje váš router?

Co je to poloduplexní a plně duplexní provoz a jak to ovlivňuje váš router?

Připojení WiFi běží na poloviční duplex, zatímco kabelová část LAN je na plně duplexní. Zdá se tedy, že připojením přes WiFi muselo něco dát. Byli jsme shortchanged? Rádi ztratíte polovinu čehokoli? A co hůř, nebudeme moci provádět určité věci s našimi počítači a periferními zařízeními, pokud by byly připojeny přes WiFi?





Duplex versus Simplex

V sítích termín „duplex“ znamená schopnost dvou bodů nebo zařízení komunikovat mezi sebou, na rozdíl od „simplexu“, který se týká jednosměrné komunikace. V duplexním komunikačním systému mohou oba body (zařízení) vysílat a přijímat informace. Mezi příklady duplexních systémů patří telefony a vysílačky.





Na druhou stranu systémy simplex umožňují přenos informací pouze jednomu zařízení, zatímco jiné přijímají. Běžné infračervené dálkové ovládání je ukázkovým příkladem simplexového systému, kde infračervený dálkový ovladač vysílá signály, ale žádný na oplátku nepřijímá.





Plný a poloviční duplex

Plně duplexní komunikace mezi dvěma komponentami znamená, že oba mohou přenášet a přijímat informace mezi sebou současně. Telefony jsou plně duplexní systémy, takže obě strany v telefonu mohou mluvit a poslouchat současně.

V poloduplexních systémech musí k přenosu a příjmu informací docházet střídavě. Zatímco jeden bod vysílá, druhý musí pouze přijímat. Rádiová komunikace vysílačky je poloduplexní systém, který se vyznačuje tím, že na konci přenosu řeknete „přes“, což znamená, že strana je připravena přijímat informace.



Jednoduchá ukázka poloduplexního komunikačního systému. Obrazový kredit: Wikipedia

Jak duplex ovlivňuje směrovače WiFi

Routery WiFi jsou zařízení, která modulují a plánují tok informací do a z jakéhokoli elektronického zařízení podporujícího WiFi (jako je notebook nebo smartphone) na internet pomocí specifického standardu nebo protokolu s názvem IEEE 802.11, který pracuje na polovičním duplexu. WiFi je pouze ochranná známka pro toto konkrétní IEEE Standard ( porozumět běžným standardům WiFi ).





Zařízení WiFi se bezdrátově připojují k routeru pomocí rádiových vln na frekvenci 2,4 GHz nebo 5 GHz. Směrovač plánuje a zajišťuje tok správných informací mezi každým připojeným zařízením a internetem; bez kolize a ztráty; voláním procesu Time Division Duplexing (TDD), aby se choval jako plně duplexní.

TDD emuluje plně duplexní nastavení nebo rozdělení časových období, která se střídají mezi přenosem a příjmem. Datové pakety plynou oběma směry podle časových rozdělení. Jemným krájením těchto časových období se zdá, že takto připojená zařízení vysílají a přijímají současně.





Proč nemohou současné směrovače běžet na plně duplexní?

Největším problémem dosažení plně duplexní funkce přes rádio je vlastní interference. Toto rušení nebo šum je intenzivnější než samotný skutečný signál. Jednoduše řečeno, k rušení v plně duplexním systému dochází, když jeden bod vysílá a přijímá současně a bude přijímat také vlastní vysílání, a proto vzniká vlastní interference.

Schéma znázorňující sebeinterference. Kredit: Síť Kumu

Praktické plně duplexní bezdrátové připojení je možné v oblastech výzkumu a akademické sféry. Toho je do značné míry dosaženo zrušením vlastního rušení na dvou úrovních. Prvním je inverze signálu samotného šumového signálu a poté je proces potlačení šumu dále digitálně vylepšen. Několik studentů Stanfordské univerzity má postavené funkční plně duplexní rádiové prototypy v letech 2010 a 2011 ( přečtěte si bílý papír ). Někteří z těchto studentů pokračovali ve vytváření komerčního startupu s názvem Sítě KUMU , která se zavázala k revoluci v bezdrátových sítích.

Další díla jako např IBFD (In-Band Full-Duplex) od Cornell University a HVĚZDA Lze také nalézt (Simultánní přenos a příjem) od společnosti Photonic Systems Inc.

jak zajistit, aby vždy něco běželo jako správce

A co kabelová LAN?

Drátová část LAN komunikuje plně duplexně se dvěma páry zkroucených vodičů tvořících ethernetový kabel. Každý pár je určen k současnému přenosu a přijímání informačních paketů, proto nedochází ke kolizi dat a žádnému rušení.

Tady je vše, co potřebujete vědět o ethernetových kabelech .

Kabel FTP 3 podle Baran Ivo - Vlastní práce. Licencováno pod veřejnou doménou prostřednictvím Wikimedia Commons

Pokrok v připojení WiFi

V rámci protokolu IEEE 802.11 byly provedeny změny, aby se dosáhlo buď lepšího dosahu nebo lepší datové propustnosti, nebo obojího. Od svých formativních dnů v letech 1997 až 2013 byly standardy WiFi upraveny z 802.11 na 802.11b/a, 802.11g, 802.11n a nakonec na 802.11ac (měli byste si koupit bezdrátový router?). Bez ohledu na to, jak pokročili, stále patří do rodiny 802.11, která vždy poběží na poloviční duplex. Přestože byla provedena vylepšení, zejména se zahrnutím MIMO ( co je MIMO ?), běh na poloviční duplex snižuje celkovou spektrální účinnost na polovinu.

Zajímavé je, že směrovače podporované MIMO (více vstupů s více výstupy) inzerují mnohem rychlejší datové rychlosti. Tyto směrovače využívají více antén k přenosu a přijímání více datových toků současně, což může zvýšit celkovou přenosovou rychlost. To se běžně vyskytuje u směrovačů 802.11n a novějších, které inzerují rychlosti od 600 megabitů za sekundu a výše. Protože však pracují na polovičním duplexu, 50 procent (300 megabitů za sekundu) šířky pásma je vyhrazeno pro vysílání, zatímco ostatních 50 procent je použito pro příjem.

Full-Duplex WiFi v budoucnosti

Roste komerční zájem o plně duplexní bezdrátové připojení. Hlavním důvodem je, že pokroky v poloduplexních FDD a TDD jsou saturační. Softwarová vylepšení, pokroky v modulaci a vylepšení MIMO jsou stále těžší a těžší. Vzhledem k tomu, že se bezdrátově připojuje více zařízení, bude nakonec nezbytná zvýšená spektrální účinnost. Plně duplexní bezdrátové připojení úspěšně prokázalo okamžité zdvojnásobení této spektrální účinnosti.

V oblastech, kde je minimální dopad na hardware, rekonfiguraci softwaru, regulační změny a peněžní investice, začne tato změna z polovičního duplexu na plně duplexní stále výraznější. Zpočátku poháněni potřebou větší kapacity můžeme někdy v blízké budoucnosti najít plně duplexní WiFi, zpočátku vedle sebe s nejnovějšími poloduplexními komponentami.

Podíl Podíl tweet E-mailem Canon vs. Nikon: Která značka fotoaparátu je lepší?

Canon a Nikon jsou dvě největší jména v oboru fotoaparátů. Ale která značka nabízí lepší řadu fotoaparátů a objektivů?

Číst dále
Související témata
  • Technologie vysvětlena
  • Wi-Fi
  • Router
  • LAN
O autorovi Phoon YS(1 publikovaných článků)

Starý pes se učí nové triky z mokra a zeleně „My-Lay-Sia“

Více od Phoon YS

Přihlaste se k odběru našeho zpravodaje

Připojte se k našemu zpravodaji a získejte technické tipy, recenze, bezplatné elektronické knihy a exkluzivní nabídky!

Kliknutím sem se přihlásíte k odběru