Co je simplex, half duplex a full duplex, rozdíl mezi nimi

simplexní, poloduplexní a plně duplexní

WiFi připojení funguje v poloduplexním režimu a drátová část místní sítě funguje v plně duplexním režimu. Více se dozvíte v tomto článku.

Duplex vs simplex

V sítích se termín „duplex“ vztahuje ke schopnosti dvou bodů nebo zařízení komunikovat mezi sebou v obou směrech, na rozdíl od „simplex“, který se týká jednosměrné komunikace. V plně duplexním komunikačním systému mohou oba body (zařízení) odesílat a přijímat informace. Příklady duplexních systémů jsou telefony a vysílačky.

Příklady simplexních systémů

Na druhou stranu v simplexním systému jedno zařízení informace vysílá a druhé přijímá. Dálkové ovládání je příkladem simplexního systému, kde dálkové ovládání vysílá signály, ale nepřijímá je jako odpověď.

Plně a napůl duplex

Plně duplexní komunikace mezi dvěma komponentami znamená, že si oba mohou vzájemně odesílat a přijímat informace současně. Telefony jsou plně duplexní systémy, protože obě strany mohou mluvit a poslouchat současně.

V poloduplexních systémech musí k přenosu a příjmu informací docházet střídavě. Zatímco jeden bod vysílá, ostatní musí pouze přijímat. Vysílačky jsou poloduplexní systémy, na konci přenosu musí účastník říci „Přijmout“, to znamená, že je připraven přijímat informace.

WiFi routery

WiFi router

WiFi routery jsou zařízení, která modulují a plánují toky informací do az jakéhokoli elektronického zařízení s podporou WiFi (jako je notebook nebo smartphone) na internet pomocí specifického standardu nebo protokolu nazvaného IEEE 802.11, který pracuje v poloduplexním režimu. WiFi je pouze ochranná známka pro konkrétní standard IEEE.

Zařízení WiFi se připojují k routeru pomocí rádiových vln 2,4 GHz nebo 5 GHz. Router zaručuje správnou distribuci informačních toků mezi připojeným zařízením a internetem; pomocí procesu Time Division Calling (TDD), který pracuje v plně duplexním režimu.

TDD emuluje plně duplexní komunikaci vytvořením nebo rozdělením časových úseků, které se střídají mezi vysíláním a příjmem. Datové pakety proudí v obou směrech podle plánu. Přesným rozložením těchto časových úseků mohou připojená zařízení vysílat a přijímat současně.

Největší výzvou k dosažení plně duplexního rádiového ovládání je vnitrosystémové rušení. To je rušení nebo šum intenzivnější než samotný signál. Zjednodušeně řečeno, k rušení v plně duplexním systému dochází, když jeden bod současně vysílá a přijímá a také přijímá svůj vlastní přenos, dochází tedy k vlastnímu rušení.

READ
Jak vyčistit buben a gumičky pračky?

Téměř plně duplexní bezdrátová komunikace je možná ve výzkumných oblastech a vědeckých komunitách. Toho je do značné míry dosaženo odstraněním vlastního rušení na dvou úrovních. První metodou je invertovat samotný šumový signál a poté je proces redukce šumu dále digitálně vylepšen.

A co kabelová síť?

Připojení ethernetovým kabelem

Drátová část místní sítě komunikuje v plně duplexním režimu pomocí dvou párů kroucených vodičů, které tvoří spojení ethernetovým kabelem. Každý pár je navržen tak, aby vysílal a přijímal pakety informací současně, takže nedochází ke kolizi dat a přenos probíhá bez rušení.

Pokrok v WiFi komunikaci

V rámci protokolu IEEE 802.11 byly provedeny změny pro dosažení lepšího dosahu nebo lepší propustnosti, případně obojího. Od svého vzniku v roce 1997 do roku 2016 se bezdrátové standardy vyvinuly z 802.11, 802.11b/a, 802.11g, 802.11n, 802.11ac a nakonec z nejnovějších 802.22. Bez ohledu na to, jak pokročilé jsou, stále patří do rodiny 802, která bude vždy pracovat v poloduplexním režimu. Přestože bylo provedeno mnoho vylepšení, zejména díky zahrnutí technologie MIMO, provoz v poloduplexním režimu snižuje celkovou spektrální účinnost dvojnásobně.

Je zajímavé poznamenat, že MIMO podporované směrovači (multi-input, multi-output) inzeruje mnohem vyšší přenosové rychlosti. Tyto směrovače používají více antén k současnému vysílání a příjmu více datových toků, což může zvýšit celkovou přenosovou rychlost. To je také běžné u směrovačů 802.11N, které inzerují rychlosti 600 megabitů za sekundu a vyšší. Protože však pracují v poloduplexním režimu, 50 procent (300 megabitů za sekundu) šířky pásma je vyhrazeno pro vysílání, zatímco zbývajících 50 procent se používá pro příjem.

Plně duplexní WiFi v budoucnu

Roste komerční zájem o plně duplexní bezdrátovou komunikaci. Hlavním důvodem je, že pokrok v poloduplexních FDD a TDD není saturován. Softwarová vylepšení, modulační pokroky a vylepšení MIMO technologie jsou stále složitější. Vzhledem k tomu, že se bezdrátově připojuje stále více nových zařízení, je potřeba zlepšit účinnost spektra v konečném důsledku prvořadá. Příchod plně duplexní bezdrátové komunikace okamžitě zdvojnásobí spektrální účinnost.