Duplexná komunikácia: koncept, princíp činnosti, účel a aplikácia

V článku sa pokúsime podrobne vysvetliť, ako je takáto duplexná komunikácia. To je princíp pripojenia prijímača a vysielača, ktorý zahŕňa prenos informácií súčasne v oboch smeroch. Po prvýkrát sa koncept takéhoto spojenia uskutočnil pred polstoročím v transatlantickom telegrafe a trochu neskôr v teletype. Táto myšlienka výrazne zachránila fyzické komunikačné kanály. Predstavte si, koľko stojí kábel položený na dne oceánu. Môžete vidieť sami - podstatné úspory. V prípade teletypov je všetko oveľa jednoduchšie. Myšlienka bola už známa každému, ale prišli s mierne odlišným spôsobom, ako získať informácie (pomocou tlačiarní).

Simplex systémy

Jednoduchá a duplexná komunikácia je, môžeme povedať, synonymá. Rozdiely sú v zásade prenosom a prijímaním informácií. V prípade obojsmernej komunikácie môže viacero zariadení súčasne vymieňať informácie (prijímať a prenášať). Ale keď organizácia simplexnej komunikácie spočiatku hovorí o jednom zariadení, druhom, treťom atď. Inými slovami, existuje určitá sekvencia.


Tu sú príklady jednoduchých systémov:
  • Vysielanie.
  • Mikrofóny na nahrávanie zvuku.
  • Rozhlasové stanice.
  • Bezdrôtové a drôtové slúchadlá.
  • Rôzne kamery na sledovanie.
  • Bezdrôtové riadiace systémy pre niektoré zariadenia.
  • Jednoduchá komunikácia nevyžaduje možnosť prenosu informácií na obe strany.

    Princíp činnostiduplexné zariadenia

    Čo sa týka duplexných zariadení, majú mierne odlišný dizajn. S ich pomocou je spojenie dvoch bodov. Ako príklad možno uviesť moderné počítačové porty ako Ethernet. Práve v týchto prípadoch dochádza k takejto výmene informácií. Podobný princíp je uvedený v telefónnom spojení - viete veľmi dobre, že dvaja ľudia môžu súčasne počuť a ​​počuť.


    V oblasti digitálnej technológie sa vyskytuje iba efekt duplexného rádia (a tiež káblového). Ak kanály prijímania a vysielania skutočne pracujú súčasne, zariadenie sa spáli za pár sekúnd. Existuje definitívne časové rozdelenie, s pomocou ktorej sa vytvára a prepína balíky. Používatelia, ktorí používajú komunikačné nástroje, nemôžu vidieť "šikovnosť". Existuje takzvaný neúplný duplex, ktorý sa aktívne používa v kŕmnych dávkach. V tomto prípade je kanál rozdelený zavedením určitých kódových slov, ktoré hovoria účastníkom.

    Ako sú kanály zdieľané časom

    Ako príklad sa pozrieme na World Wide Web - Internet. Práve tu je dôležité rozdeliť kanály a rozdeliť časové rozpätie pre rôznych účastníkov. Jedná sa o riadok s asymetrickými rýchlosťami (súčasne s dátami načítania a sťahovania). Nerovnosť kanálov pre rôzne informačné toky umožnila realizáciu prístupu k satelitom. Pomocou tohto prístupu sa žiadosť podá na najbližšiu sieť mobilného operátora a odpoveď už pochádza zo satelitu z vonkajších hĺbok.
    Tu sú príklady zariadení, ktoré využívajú tieto technológie:
  • Tretia generácia bunkovej komunikácie (všeobecnejšie známa ako 3G).
  • Niekoľko typov LTE.
  • WiMAX (alebo 3G +).
  • A menej známa telefóniou je bezdrôtový typ DECT.
  • Odlišnosti prenosu informácií

    Pred viac ako 50 rokmi sa začali široko prezentovať impulzné zariadenia. Dôvodom jeho hromadnej implementácie je, že elektronika pevného stavu sa objavila a osvedčila. Diskrétne zariadenia lampy zaberajú príliš veľké priestory (v porovnaní s vyspelšími polovodičmi).
    Spočiatku existovali dva režimy, v ktorých dochádza k kompresii kanálov:
  • Cyklický (synchrónny) typ prenosu - na účastníkov linky sú pravidelne pripojené. A sekvencia spojenia je prísne diskutovaná. Najprv musíte vytvoriť štruktúru rámca a potom implementovať synchronizačné signály. Čo sa týka charakteru kódovania, nezáleží na tom.
  • Asynchrónny typ prenosu je široko používaný v digitálnych systémoch. V tomto prípade sa informácie posielajú v predtým vytvorených balíkoch, ktorých veľkosť je niekoľko stoviek alebo dokonca tisícky bitov. Keďže existujú adresy, je možné usporiadať asynchrónne interakcie. Takýto princíp sa používa aj dnes v bunkovej komunikácii. Je potrebné venovať pozornosť tomu, že v moderných komunikačných protokoloch je počet bajtov rovný. Z tohto dôvodu nie je synchronizácia čisto formálna.
  • Frekvencia signálu a jeho frekvenciaforma

    Treba tiež poznamenať, že každý informačný balík je doplnený nadpisom. Zloženie prenášanej informácie je určené štandardom, ktorý má protokol. Preberanie kanála sa uskutočňuje s určitým časom a frekvenciou. Sovietske duplexné komunikačné kanály pracujú na frekvencii 8 kHz (odber signálu sa uskutočňuje pri rýchlosti 64 kb /s).
    Poznamenávame niekoľko metód na moduláciu nosnej frekvencie:
  • PWM (impulz-width).
  • Časový impulz.
  • Amplitúda-impulz.
  • Binárne typy signálov sú zakódované pomocou obdĺžnikových impulzov. Zanecháva to nekonečne široké spektrum a skutočný signál môže byť orezaný pomocou filtrov. Výsledkom je vyhladenie frontov. V dôsledku naťahovania dochádza k interpulznému rušeniu. Prekážky sa vyskytujú na priľahlých kanáloch - to je spôsobené tým, že sa spektrá pretínajú.

    Stupne časového rozdelenia

    A teraz zvážme, aký stupeň oddelenia signálu možno nájsť v dohodovacích zariadeniach duplexnej komunikácie. Rozlišujeme nasledujúcu hierarchiu:
  • V prvej fáze je 32 kanálov, z ktorých dve sú pridelené na servisné správy. Rýchlosť týchto kanálov je 2048 kbps.
  • Ďalšie kroky sa vytvárajú stlačením štyroch prúdov multiplexovaním (bitovým). Stojí za zmienku, že všetky časti štandardov sa vytvárajú vopred.
  • Distribúcia frekvencií

    A nakoniec by sme sa mali rozprávať o rozdelení frekvencií. Prvýkrát ho používal teleportérIgnatiev R. R. v roku 1880. Vysielač signálu generuje určitú sadu impulzov analógového typu (zvyčajne 12 z nich). Vlnová dĺžka signálu je štandardná - v rozsahu 300-3500 Hz. Blok má požadovaný počet generátorov pracujúcich v tomto rozsahu.
    Frekvenčné rozdelenie môže byť nazvané ideálne pre organizáciu kanálov symetrickej premávky. Používa sa aktívne v technológii ADSL, IEEE 80216 CDMA2000.

    Súvisiace publikácie