In het artikel zullen we proberen u in detail te vertellen over wat duplexcommunicatie is. Dit is het principe van het verbinden van de ontvanger en zender, wat inhoudt dat informatie gelijktijdig in beide richtingen wordt verzonden. Voor het eerst werd het concept van zo'n verbinding anderhalve eeuw geleden geïmplementeerd in de transatlantische telegraaf en iets later in teleprinters. Zo'n idee redde perfect fysieke communicatiekanalen. Stel je voor hoeveel een kabel zou kosten om over de oceaanbodem te leggen. U kunt het zelf zien - de besparingen zijn aanzienlijk. In het geval van een telex is alles veel eenvoudiger. Het idee was al bij iedereen bekend, maar ze kwamen met een iets andere manier om informatie weer te geven (met behulp van printapparatuur).
Simpele systemen
Simplex en duplex communicatie zijn, zou je kunnen zeggen, synoniemen. Maar er zijn verschillen in het principe van het verzenden en ontvangen van informatie. Bij duplexcommunicatie kunnen meerdere apparaten tegelijkertijd informatie uitwisselen (ontvangen en verzenden). Maar bij het organiseren van simplex-communicatie, zendt eerst het ene apparaat uit, dan het tweede, het derde, enz. E. Met andere woorden, er is enige orde.
Hier zijn voorbeelden van simplex-systemen:
- Broadcasting.
- Microfoons voor geluidsopname.
- Babyfoons.
- Draadloze en bedrade hoofdtelefoon.
- Verschillende beveiligingscamera's.
- Draadloze besturingssystemen voor alle apparaten.
Eenvoudige communicatie hoeft niet in staat te zijn informatie in beide richtingen over te dragen.
Het werkingsprincipe van duplex-apparaten
De duplex-communicatieapparaten hebben een iets ander ontwerp. Ze verbinden twee punten. Een voorbeeld zijn moderne computerpoorten zoals Ethernet. Het is in hen dat een dergelijke uitwisseling van informatie meestal plaatsvindt. Een soortgelijk principe is vastgelegd in telefonische communicatie - u weet immers heel goed dat twee mensen tegelijkertijd kunnen praten en horen.
In digitale technologie is er alleen het effect van duplex radiocommunicatie (en ook bedraad). Als de ontvangst- en zendkanalen daadwerkelijk gelijktijdig zouden werken, zou de apparatuur binnen enkele seconden doorbranden. Er is een bepaalde tijdsverdeling, met zijn hulp vindt de vorming en het schakelen van pakketten plaats. En gebruikers die communicatiemiddelen gebruiken, merken de "truc" niet op. Er is een zogenaamde onvolledige duplex, die actief wordt gebruikt in walkietalkies. In dit geval wordt het kanaal verbroken door bepaalde codewoorden in te voeren die uitsprekenabonnees.
Hoe kanalen worden gedeeld door tijd
Als het volgende voorbeeld zullen we kijken naar het World Wide Web - het internet. Het is hier dat de scheiding van kanalen en de toewijzing van tijdsintervallen aan verschillende abonnees belangrijk is. Dit zijn lijnen met asymmetrische snelheden (er is zowel upload als download van data tegelijk). De ongelijkheid van kanalen voor verschillende informatiestromen maakte het mogelijk om toegang tot satellieten te realiseren. Met een dergelijke toegang wordt het verzoek gedaan aan het dichtstbijzijnde netwerk van de mobiele operator en het antwoord komt al van de satelliet vanuit de diepten van de ruimte.
Hier zijn voorbeelden van apparaten die deze technologieën gebruiken:
- Derde generatie mobiele communicatie (bekendere aanduiding 3G).
- Verschillende varianten van LTE.
- WiMAX (of 3G+).
- Naast de minder bekende draadloze DECT-telefonie.
Rassen van informatieoverdracht
Iets meer dan 50 jaar geleden begonnen impulsapparaten op grote schaal te worden geïntroduceerd. De reden voor de massa-introductie is dat solid-state elektronica is verschenen en zich goed heeft bewezen. Discrete buisapparaten namen te veel ruimte in beslag (vergeleken met meer geavanceerde halfgeleiderapparaten).
Aanvankelijk waren er twee modi waarin kanalen werden gecomprimeerd:
- Cyclisch (synchrone) transmissietype - abonnees maken periodiek verbinding met de lijn. Bovendien is de verbindingsvolgorde strikt gespecificeerd. Eerstu moet de framestructuur ontwerpen en vervolgens de timingsignalen implementeren. Wat betreft de aard van de codering, het maakt niet uit.
- Asynchrone transmissietype wordt veel gebruikt in digitale systemen. In dit geval wordt informatie verzonden in voorgevormde pakketten met een grootte van enkele honderden of zelfs duizenden bits. Omdat er adressen zijn, wordt het mogelijk om asynchrone interactie te organiseren. Dit principe wordt tegenwoordig zelfs in cellulaire communicatie gebruikt. U moet erop letten dat in moderne communicatieprotocollen het aantal bytes even is. Om deze reden is er geen synchronisatie puur formeel.
Signaalfrequentie en vorm
Er moet ook worden opgemerkt dat elk informatiepakket wordt aangevuld met een koptekst. De samenstelling van de verzonden informatie wordt bepaald door welke standaard het protocol heeft. Het kanaal wordt geladen met een bepaalde periode en frequentie. Sovjet-duplexcommunicatiekanalen werken op een frequentie van 8 kHz (het telefoonsignaal wordt bemonsterd met een snelheid van 64 kbps).
Let op verschillende methoden van draaggolffrequentiemodulatie:
- PWM (pulsbreedte).
- Tijdpuls.
- Pulsamplitude.
Binaire typen signalen worden gecodeerd met blokgolfpulsen. In dit geval wordt een oneindig breed spectrum verkregen en kan het echte signaal worden afgesneden met behulp van filters. Het resultaat hiervan is het egaliseren van de fronten. Door uitrekken treedt interpulsinterferentie op. Er treedt interferentie op in aangrenzende kanalen - dit is te wijten aan het feit dat de spectrakruisen.
Stappen van tijdscheiding
En laten we nu eens kijken naar welke stadia van signaalscheiding te vinden zijn in duplex-intercoms. We kunnen de volgende hiërarchie onderscheiden:
- Er zijn 32 kanalen op de eerste trap, twee daarvan zijn gereserveerd voor serviceberichten. De totale snelheid van deze kanalen is 2048 kbps.
- De resterende fasen worden gevormd door vier stromen te multiplexen (beetje voor beetje). Het is vermeldenswaard dat alle secties van de normen van tevoren worden gevormd.
Frequentieverdeling
En tot slot, laten we het hebben over frequentieverdeling. Het werd voor het eerst in de praktijk gebracht door de seingever G. G. Ignatiev in 1880. De signaalzender genereert een bepaalde reeks analoge pulsen (meestal 12). De signaalbreedte is standaard - in het bereik van 300-3500 Hz. Het blok heeft het vereiste aantal generatoren dat in dit bereik werkt.
Frequentieverdeling kan ideaal worden genoemd voor het organiseren van symmetrische verkeerskanalen. Het wordt actief gebruikt in ADSL, IEEE 802.16, CDMA2000.
