V článku sa vám pokúsime podrobne priblížiť, čo je duplexná komunikácia. Ide o princíp prepojenia prijímača a vysielača, čo znamená prenos informácií súčasne v oboch smeroch. Prvýkrát bol koncept takéhoto spojenia implementovaný pred storočím a pol v transatlantickom telegrafe a o niečo neskôr v ďalekopisoch. Takáto myšlienka dokonale zachránila fyzické komunikačné kanály. Predstavte si, koľko by stálo položenie kábla cez dno oceánu. Sami vidíte – úspora je značná. V prípade teletypu je všetko oveľa jednoduchšie. Myšlienku už poznali všetci, ale prišli s trochu iným spôsobom zobrazovania informácií (pomocou tlačových zariadení).
Jednoduché systémy
Jednoducho by sa dalo povedať, že jednoduchá a duplexná komunikácia sú synonymá. Existujú však rozdiely v princípe prenosu a prijímania informácií. V prípade duplexnej komunikácie si môže viacero zariadení súčasne vymieňať informácie (prijímať ich a vysielať). Ale pri organizovaní simplexnej komunikácie najprv vysiela jedno zariadenie, potom druhé, tretie atď.e. Inými slovami, existuje určitý poriadok.
Tu sú príklady simplexných systémov:
- Vysielanie.
- Mikrofóny na nahrávanie zvuku.
- Detské pestúnky.
- Bezdrôtové a káblové slúchadlá.
- Rôzne bezpečnostné kamery.
- Bezdrôtové ovládacie systémy pre akékoľvek zariadenia.
Jednoduchá komunikácia nemusí byť schopná prenášať informácie oboma smermi.
Princíp fungovania duplexných zariadení
Pokiaľ ide o duplexné komunikačné zariadenia, majú mierne odlišný dizajn. Spájajú dva body. Príkladom sú moderné počítačové porty ako Ethernet. Práve v nich zvyčajne prebieha takáto výmena informácií. Podobný princíp je stanovený aj v telefonickej komunikácii – veď predsa veľmi dobre viete, že dvaja ľudia môžu hovoriť a počuť súčasne.
V digitálnej technológii existuje iba zdanie efektu duplexnej rádiovej komunikácie (a tiež káblovej). Ak by prijímacie a vysielacie kanály skutočne fungovali súčasne, zariadenie by vyhorelo v priebehu niekoľkých sekúnd. Existuje určité časové rozdelenie, pomocou ktorého dochádza k tvorbe a prepínaniu paketov. A používatelia, ktorí používajú komunikačné nástroje, si „trik“nemôžu všimnúť. Existuje takzvaný neúplný duplex, ktorý sa aktívne používa vo vysielačkách. V tomto prípade je kanál prerušený zavedením určitých kódových slov, ktoré sa vyslovujúodberatelia.
Ako sú kanály rozdelené podľa času
Ako ďalší príklad budeme uvažovať World Wide Web – internet. Práve tu je dôležité oddelenie kanálov a pridelenie časových intervalov rôznym predplatiteľom. Ide o linky s asymetrickými rýchlosťami (dochádza k nahrávaniu aj sťahovaniu dát súčasne). Rozdielnosť kanálov pre rôzne informačné toky umožnila realizovať prístup k satelitom. Pri takomto prístupe sa požiadavka odošle do najbližšej siete mobilného operátora a odpoveď už prichádza zo satelitu z hlbín vesmíru.
Tu sú príklady zariadení využívajúcich tieto technológie:
- Tretia generácia mobilnej komunikácie (známejšie označenie 3G).
- Niekoľko druhov LTE.
- WiMAX (alebo 3G+).
- Rovnako ako aj menej známa bezdrôtová telefónia DECT.
Rôzne prenosy informácií
Pred niečo vyše 50 rokmi sa začali vo veľkej miere zavádzať impulzné zariadenia. Dôvodom jeho masového zavedenia je, že sa objavila polovodičová elektronika a dobre sa osvedčila. Diskrétne elektrónkové zariadenia zaberali príliš veľa miesta (v porovnaní s pokročilejšími polovodičovými zariadeniami).
Spočiatku existovali dva režimy, v ktorých boli kanály komprimované:
- Typ cyklického (synchrónneho) prenosu – účastníci sa k linke pripájajú pravidelne. Okrem toho je presne špecifikovaná postupnosť pripojenia. najprvmusíte navrhnúť štruktúru rámu a potom implementovať časovacie signály. Čo sa týka povahy kódovania, na tom nezáleží.
- Asynchrónny typ prenosu je široko používaný v digitálnych systémoch. V tomto prípade sa informácie odosielajú vo vopred vytvorených paketoch, ktorých veľkosť je niekoľko stoviek alebo dokonca tisícov bitov. Keďže existujú adresy, je možné organizovať asynchrónnu interakciu. Tento princíp sa dnes používa aj v celulárnej komunikácii. Musíte venovať pozornosť skutočnosti, že v moderných komunikačných protokoloch je počet bajtov párny. Z tohto dôvodu neexistuje žiadna čisto formálna synchronizácia.
Frekvencia a tvar signálu
Tiež treba poznamenať, že každý balík informácií je doplnený hlavičkou. Zloženie prenášaných informácií je určené tým, aký štandard protokol má. Kanál je zaťažený určitou periódou a frekvenciou. Sovietske duplexné komunikačné kanály pracovali na frekvencii 8 kHz (telefónny signál je vzorkovaný rýchlosťou 64 kbps).
Všimnite si niekoľko metód modulácie nosnej frekvencie:
- PWM (šírka impulzu).
- Časový pulz.
- Amplitúda impulzu.
Binárne typy signálov sú kódované pomocou impulzov štvorcových vĺn. V tomto prípade sa získa nekonečne široké spektrum a skutočný signál sa môže znížiť pomocou filtrov. Výsledkom je vyhladenie predných plôch. V dôsledku naťahovania dochádza k interpulznej interferencii. V susedných kanáloch sa objavuje rušenie - je to spôsobené tým, že spektrápretínajú sa.
Kroky oddeľovania času
A teraz sa pozrime na to, aké fázy oddelenia signálu možno nájsť v duplexných interkomoch. Môžeme rozlíšiť nasledujúcu hierarchiu:
- Na prvom stupni je 32 kanálov, dva z nich sú vyhradené pre servisné správy. Celková rýchlosť týchto kanálov je 2048 kbps.
- Zostávajúce stupne sú tvorené multiplexovaním štyroch tokov (bit po bite). Stojí za zmienku, že všetky časti noriem sú vytvorené vopred.
Rozdelenie frekvencie
A nakoniec si povedzme o frekvenčnom delení. Prvýkrát ho uviedol do praxe signalista G. G. Ignatiev v roku 1880. Vysielač signálu generuje určitú sadu impulzov analógového typu (zvyčajne 12 z nich). Šírka signálu je štandardná – v rozsahu 300-3500 Hz. Blok má požadovaný počet generátorov pracujúcich v tomto rozsahu.
Frekvenčné rozdelenie možno nazvať ideálnym na organizovanie symetrických prevádzkových kanálov. Aktívne sa používa v ADSL, IEEE 802.16, CDMA2000.
