Ce este o operație semi-duplex și full-duplex, și cum afectează ruterul dvs.?

Ce este o operație semi-duplex și full-duplex, și cum afectează ruterul dvs.? / Tehnologie explicată

Conexiunile WiFi funcționează la jumătate duplex în timp ce partea cablată a rețelei LAN se află pe un duplex complet. Deci, se pare că prin conectarea prin WiFi, ceva a trebuit să dea. Au fost schimbate? Îți place să pierzi jumătate din nimic? Mai rău, nu vom putea să efectuăm anumite lucruri cu computerele și dispozitivele periferice dacă s-ar conecta prin WiFi?

Duplex versus Simplex

În cadrul rețelei, termenul "duplex" înseamnă capacitatea a două puncte sau dispozitive de a comunica între ele, spre deosebire de "simplex" care se referă la comunicarea unidirecțională. Într-un sistem de comunicații duplex, ambele puncte (dispozitive) pot transmite și primi informații. Exemple de sisteme duplex includ telefoane și walkie-talkie.

Pe de altă parte, sistemele simplex permit numai unui dispozitiv să transmită informații, în timp ce altele primesc. Telecomanda infraroșu comună este un prim exemplu al unui sistem simplex, în care telecomanda IR transmite semnale, dar nu primește niciodată în schimb.

Full și Half-duplex

Comunicarea full-duplex între două componente înseamnă că ambele pot transmite și primi simultan informații între ele. Telefoanele sunt sisteme full-duplex, astfel încât ambele părți de pe telefon pot vorbi și asculta în același timp.

În sistemele semi-duplex, transmisia și recepția informațiilor trebuie să se întâmple alternativ. În timp ce un punct transmite, celălalt trebuie să primească numai. Recepția prin radio-radio Walkie-Talkie este un sistem semi-duplex, ceea ce se caracterizează prin a spune “peste” la sfârșitul unei transmisiuni, pentru a semnala că partea este pregătită să primească informații.

O simplă ilustrare a unui sistem de comunicare semi-duplex. Image credit: Wikipedia

Modul în care duplexarea afectează routerele WiFi

Routere WiFi sunt dispozitive care modulează și programa fluxul de informații către și de pe orice dispozitiv electronic capabil de WiFi (cum ar fi un laptop sau un smartphone) pe Internet, utilizând un standard specific sau un protocol numit IEEE 802.11 care funcționează la jumătate duplex. WiFi este doar marcă comercială pentru acest standard IEEE specific (înțelegeți standardele WiFi comune Înțelegerea celor mai comune standarde Wi-Fi Înțelegerea celor mai comune standarde Wi-Fi Wi-Fi poate fi puțin confuz, deoarece există o mulțime de standarde diferite Folosiți aici ce trebuie să știți Citește mai mult).

Dispozitivele WiFi se conectează fără fir la router folosind unde radio la 2,4 GHz sau la 5 GHz. Router-ul programează și asigură fluxul corect de informații între fiecare dispozitiv conectat și Internet; fără coliziune și pierdere; printr-o procedură de apel Time Duplexing (TDD) pentru a se comporta ca full duplexing.

TDD simulează duplex-ul complet prin stabilirea sau împărțirea perioadelor de timp care alternează între transmisie și recepție. Pachetele de date curg în ambele moduri, așa cum sunt dictate de diviziile de timp. Prin tăierea fină a acestor perioade de timp, dispozitivele conectate în acest mod par să transmită și să primească simultan.

De ce nu se pot executa rutere curente la Full Duplex?

Cea mai mare problemă în obținerea capacității full-duplex față de radio este interferența. Această interferență sau zgomot este mai intensă decât semnalul propriu-zis. Pur și simplu, interferența într-un sistem full-duplex are loc atunci când un singur punct transmite și primește simultan și va primi și propria sa transmisie, de unde rezultă auto-interferențe.

Diagrama ilustrând auto-intereferența. Credit: Rețeaua Kumu

Este posibilă utilizarea wireless full-duplex practică în domeniul cercetării și al mediului academic. Acest lucru este în mare parte realizat prin anularea interferenței pe două niveluri. Primul este prin inversarea semnalului semnalului de zgomot și apoi procesul de anulare a zgomotului este îmbunătățit în continuare digital. Câțiva studenți de la Universitatea Stanford au construit prototipuri de radio full duplex în 2010 și 2011 (citiți cartea albă). Unii dintre acești studenți au început să formeze o lansare comercială denumită KUMU Networks, angajată să revoluționeze rețelele fără fir.

Alte lucrări precum IBFD (In-Band Full Duplex) de către Universitatea Cornell și STAR (Simultaneous Transmit and Receive) de către Photonic Systems Inc. pot fi de asemenea găsite.

Despre LAN cu fir?

Porțiunea cablată a rețelei LAN comunică la duplex complet cu două perechi de fire răsucite care formează conexiunea prin cablu Ethernet. Fiecare pereche este dedicată transmiterii și recepționării pachetelor de informații simultan, deci nu există o coliziune a datelor și nici o interferență.

Iată tot ce trebuie să știți despre cablurile Ethernet Tot ce trebuie să știți despre cablurile Ethernet Tot ce trebuie să știți despre cablurile Ethernet Citiți mai multe .

Cablu FTP3 de Baran Ivo - Lucrare proprie. Licențiat în domeniul public prin intermediul Wikimedia Commons

Progrese în conectivitatea WiFi

În cadrul protocolului IEEE 802.11, s-au făcut modificări pentru a atinge o bandă mai bună sau o viteză mai mare de transfer a datelor sau ambele. Din zilele sale de formare în 1997 până în 2013, standardele WiFi au fost modificate de la 802.11 la 802.11b / a, 802.11g, 802.11n, și în cele din urmă, 802.11ac (ar trebui să cumpărați un router fără fir Dacă ar trebui să cumpărați un router wireless 802.11ac În cazul în care cumpărați un router 802.11ac fără fir, 802.11ac promite viteze de blister, dar mulți consumatori se află în prezent la upgrade la 802.11n, lăsând pe mulți să se întrebe dacă noua versiune merită. Indiferent cât de avansate au devenit ele, ele încă aparțin familiei 802.11, care va funcționa întotdeauna la jumătate duplex. Deși îmbunătățiri au fost făcute, mai ales cu includerea MIMO 4 lucruri pe care trebuie să le cunoașteți înainte de a cumpăra un router Wi-Fi pentru casa dvs. 4 lucruri pe care trebuie să știți înainte de a cumpăra un router Wi-Fi pentru casa ta Mă întreb cum să obțineți Wi- Fi acasă, ce router Wi-Fi este sau ce fel de router aveți nevoie? Această introducere vă va răspunde la întrebări și multe altele.), Funcționarea la jumătate duplex reduce eficiența spectrală globală la jumătate.

Interesant este faptul că routerele MIMO (multiple-input multi-input) promovează rate de transfer mult mai rapide. Aceste routere utilizează mai multe antene pentru a transmite și recepționa simultan mai multe fluxuri de date, ceea ce poate stimula ratele generale de transfer. Acest lucru se găsește în mod obișnuit în routerele 802.11n și mai noi, care transmit viteze de la 600 megabiți pe secundă și mai mult. Cu toate acestea, deoarece funcționează la jumătate duplex, 50% (300 megabiți pe secundă) din lățimea de bandă sunt rezervate pentru transmitere, în timp ce celelalte 50% sunt utilizate pentru recepționarea.

Full-Duplex WiFi în viitor

Există un interes comercial din ce în ce mai mare pentru conectivitatea wireless full-duplex. Motivul principal fiind faptul că avansurile în FDD și TDD semi-duplex sunt saturabile. Îmbunătățirile software, avansurile de modulare și îmbunătățirile MIMO devin din ce în ce mai greu. Pe măsură ce mai multe dispozitive se conectează fără fir, nevoia de sporire a eficienței spectrale va fi în cele din urmă esențială. Conexiunea fără fir complet duplex a demonstrat cu succes dublarea instantanee a acestei eficiențe spectrale.

În zonele în care există un impact minim asupra hardware-ului, reconfigurarea software-ului, modificările de reglementare și investițiile monetare, această schimbare de la jumătate-duplex la full-duplex va începe să devină din ce în ce mai vizibilă. Impulsionat inițial de necesitatea unei mai mari capacități, putem găsi în viitorul apropiat Wi-Fi complet duplex, inițial alături de cele mai recente componente half-duplex.

Explorați mai multe despre: LAN, Router, Wi-Fi.