В статията ще се опитаме да ви разкажем подробно какво представлява дуплексната комуникация. Това е принципът на свързване на приемника и предавателя, което предполага предаване на информация едновременно в двете посоки. За първи път концепцията за такава връзка беше приложена преди век и половина в трансатлантическия телеграф и малко по-късно в телепринтерите. Такава идея перфектно спаси физическите комуникационни канали. Представете си колко би струвал един кабел за полагане през океанското дъно. Сами виждате – спестяванията са значителни. В случай на телетайп всичко е много по-просто. Идеята вече беше известна на всички, но те измислиха малко по-различен начин за показване на информация (с помощта на печатащи устройства).
Симплексни системи
Симплексната и дуплексната комуникация са, може да се каже, синоними. Но има разлики в принципа на предаване и получаване на информация. В случай на дуплексна комуникация няколко устройства могат едновременно да обменят информация (да я приемат и предават). Но при организиране на симплексна комуникация първо излъчва едно устройство, след това второто, третото и т.н.д. С други думи, има някакъв ред.
Ето примери за симплексни системи:
- Излъчване.
- Микрофони за звукозапис.
- бебефони.
- Безжични и кабелни слушалки.
- Различни охранителни камери.
- Безжични системи за управление за всякакви устройства.
Симплексната комуникация не трябва да може да прехвърля информация в двете посоки.
Принципът на работа на дуплексните устройства
Що се отнася до устройствата за дуплексна комуникация, те имат малко по-различен дизайн. Те свързват две точки. Пример за това са съвременните компютърни портове като Ethernet. Именно в тях обикновено се осъществява такъв обмен на информация. Подобен принцип е заложен и в телефонните комуникации - все пак знаете много добре, че двама души могат да говорят и чуват едновременно.
В цифровите технологии има само появата на ефекта на дуплексната радиокомуникация (и кабелна също). Ако каналите за приемане и предаване действително работят едновременно, оборудването ще изгори за броени секунди. Има определено времево разделение, с негова помощ се осъществява формирането и превключването на пакети. А потребителите, които използват комуникационни инструменти, не могат да забележат "трика". Има така наречения непълен дуплекс, който се използва активно в уоки-токитата. В този случай каналът се прекъсва чрез въвеждане на определени кодови думи, които се произнасятабонати.
Как се разделят каналите по време
Като следващия пример ще разгледаме World Wide Web - Интернет. Именно тук е важно разделянето на каналите и разпределението на времеви интервали на различни абонати. Това са линии с асиметрични скорости (има едновременно качване и изтегляне на данни). Несъответствието на каналите за различните информационни потоци направи възможно осъществяването на достъп до сателити. При такъв достъп заявката се прави до най-близката мрежа на мобилния оператор и отговорът вече идва от спътника от дълбините на космоса.
Ето примери за устройства, използващи тези технологии:
- Трето поколение клетъчна комуникация (по-познато обозначение 3G).
- Няколко разновидности на LTE.
- WiMAX (или 3G+).
- Както и по-малко известната безжична DECT телефония.
Разновидности на предаване на информация
Преди малко повече от 50 години, импулсните устройства започнаха да се въвеждат широко. Причината за масовото му навлизане е, че се появи и се доказа добре твърдотелната електроника. Дискретните тръбни устройства заеха твърде много място (в сравнение с по-модерните полупроводникови устройства).
Първоначално имаше два режима, в които каналите бяха компресирани:
- Цикличен (синхронен) тип предаване – абонатите се свързват с линията периодично. Освен това последователността на свързване е строго определена. Първотрябва да проектирате структурата на рамката, след което да приложите сигналите за времето. Що се отнася до естеството на кодирането, това няма значение.
- Асинхронният тип предаване е широко използван в цифровите системи. В този случай информацията се изпраща в предварително оформени пакети, чийто размер е няколкостотин или дори хиляди бита. Тъй като има адреси, става възможно да се организира асинхронно взаимодействие. Този принцип се използва днес дори в клетъчните комуникации. Трябва да обърнете внимание на факта, че в съвременните комуникационни протоколи броят на байтовете е четен. Поради тази причина няма синхронизация чисто формално.
Честота и форма на сигнала
Трябва също да се отбележи, че всеки пакет информация се допълва от заглавие. Съставът на предаваната информация се определя от това кой стандарт има протоколът. Каналът се зарежда с определен период и честота. Съветските дуплексни комуникационни канали, работещи с честота 8 kHz (телефонният сигнал се пробва със скорост 64 kbps).
Забележете няколко метода за модулация на носещата честота:
- PWM (ширина на импулса).
- Времеви импулс.
- Амплитуда на импулса.
Бинарните типове сигнали се кодират с помощта на импулси с квадратна вълна. В този случай се получава безкрайно широк спектър и истинският сигнал може да бъде изрязан с помощта на филтри. Резултатът от това е изглаждането на предните части. Поради разтягането се получава интеримпулсна интерференция. Появяват се смущения в съседни канали - това се дължи на факта, че спектритепресича се.
Стъпки на разделяне на времето
И сега нека да разгледаме какви етапи на разделяне на сигнала могат да бъдат намерени в дуплексните домофони. Можем да различим следната йерархия:
- На първия етап има 32 канала, два от тях са запазени за служебни съобщения. Общата скорост на тези канали е 2048 kbps.
- Останалите етапи се формират чрез мултиплексиране на четири потока (бит по бит). Струва си да се отбележи, че всички раздели на стандартите са оформени предварително.
Разделяне на честотата
И накрая, нека поговорим за честотното разделение. За първи път е въведен на практика от сигнализатора Г. Г. Игнатиев през 1880 г. Сигналният предавател генерира определен набор от импулси от аналогов тип (обикновено 12 от тях). Ширината на сигнала е стандартна - в диапазона 300-3500 Hz. Блокът има необходимия брой генератори, работещи в този диапазон.
Разделянето на честотата може да се нарече идеално за организиране на симетрични канали за трафик. Използва се активно в ADSL, IEEE 802.16, CDMA2000.
