A cikkben megpróbáljuk részletesen elmondani, mi az a duplex kommunikáció. Ez a vevő és adó összekapcsolásának elve, amely magában foglalja az információ egyidejű továbbítását mindkét irányban. Egy ilyen kapcsolat koncepcióját először másfél évszázaddal ezelőtt valósították meg a transzatlanti távíróban, valamivel később pedig a teleprinterekben. Egy ilyen ötlet tökéletesen megmentette a fizikai kommunikációs csatornákat. Képzeld el, mennyibe kerülne egy kábelt az óceán fenekén átvezetni. Maga is láthatja – a megtakarítás jelentős. A teletípus esetében minden sokkal egyszerűbb. Az ötletet már mindenki ismerte, de egy kicsit másfajta információmegjelenítési módot találtak ki (nyomtatóeszközök segítségével).
Simplex rendszerek
A szimplex és a duplex kommunikáció, mondhatnánk, szinonimák. De vannak különbségek az információ továbbításának és fogadásának elve között. Duplex kommunikáció esetén több eszköz is képes egyidejűleg információt cserélni (fogadni és továbbítani). De a szimplex kommunikáció szervezésekor először az egyik eszköz sugároz, majd a második, a harmadik stb.e. Más szóval, van valami rend.
Íme példák szimplex rendszerekre:
- Műsorszórás.
- Mikrofonok hangrögzítéshez.
- Babaőrzők.
- Vezeték nélküli és vezetékes fejhallgató.
- Különféle biztonsági kamerák.
- Vezeték nélküli vezérlőrendszerek bármilyen eszközhöz.
A szimplex kommunikációnak nem kell tudnia mindkét irányban információt továbbítani.
A duplex eszközök működési elve
A duplex kommunikációs eszközöket illetően ezek kissé eltérő kialakításúak. Két pontot kötnek össze. Példa erre a modern számítógépes portok, például az Ethernet. Általában bennük történik ilyen információcsere. Hasonló elv érvényesül a telefonos kommunikációban is – elvégre Ön nagyon jól tudja, hogy két ember beszélhet és hallhat egyszerre.
A digitális technológiában a duplex rádiókommunikáció (és a vezetékes is) hatásának csak látszata van. Ha a vevő és az adó csatorna valóban egyszerre működne, a berendezés pillanatok alatt kiégne. Van egy bizonyos időfelosztás, ennek segítségével történik a csomagok formálása, váltása. A kommunikációs eszközöket használó felhasználók pedig nem veszik észre a "trükköt". Van egy úgynevezett incomplete duplex, amelyet aktívan használnak a walkie-talkie-kban. Ebben az esetben a csatorna megszakad bizonyos kódszavak bevezetésével, amelyek kiejtikelőfizetők.
A csatornák idő szerinti felosztása
Következő példaként a világhálót – az internetet – tekintjük. Itt fontos a csatornák szétválasztása és az időintervallumok különböző előfizetők számára történő kiosztása. Ezek aszimmetrikus sebességű vonalak (egyszerre van adatfeltöltés és letöltés). A különböző információfolyamok csatornáinak eltérése lehetővé tette a műholdakhoz való hozzáférést. Ilyen hozzáféréssel a kérés a mobilszolgáltató legközelebbi hálózatához érkezik, és a válasz már a műholdról érkezik az űr mélyéről.
Íme példák az alábbi technológiákat használó eszközökre:
- A mobilkommunikáció harmadik generációja (ismerősebb elnevezés: 3G).
- Az LTE több fajtája.
- WiMAX (vagy 3G+).
- Valamint a kevésbé ismert vezeték nélküli DECT telefonálás.
Az információtovábbítás különféle változatai
Kicsit több mint 50 évvel ezelőtt kezdték el széles körben bevezetni az impulzuskészülékeket. Tömeges bevezetésének oka, hogy megjelent és jól bevált a félvezető elektronika. A diszkrét csöves eszközök túl sok helyet fogl altak el (a fejlettebb félvezető eszközökhöz képest).
Kezdetben két mód volt a csatornák tömörítésére:
- Ciklikus (szinkron) átviteli típus – az előfizetők időszakosan csatlakoznak a vonalhoz. Ezenkívül a csatlakozási sorrend szigorúan meghatározott. Elsőmeg kell tervezni a keretszerkezetet, majd megvalósítani az időzítési jeleket. Ami a kódolás természetét illeti, ez nem számít.
- Az aszinkron átviteli típust széles körben használják a digitális rendszerekben. Ebben az esetben az információ előre kialakított csomagokban kerül elküldésre, amelyek mérete több száz vagy akár több ezer bit is lehet. Mivel vannak címek, lehetővé válik az aszinkron interakció megszervezése. Ezt az elvet ma még a cellás kommunikációban is alkalmazzák. Figyelni kell arra, hogy a modern kommunikációs protokollokban a bájtok száma páros. Emiatt nincs pusztán formális szinkronizálás.
Jel frekvencia és alakja
Azt is meg kell jegyezni, hogy minden információcsomagot egy fejléc egészít ki. A továbbított információ összetételét az határozza meg, hogy a protokoll milyen szabványú. A csatorna egy bizonyos periódussal és frekvenciával van feltöltve. A szovjet duplex kommunikációs csatornák 8 kHz-es frekvencián működtek (a telefonjel mintavételezése 64 kbps sebességgel történik).
Jegyezze meg a vivőfrekvencia moduláció számos módszerét:
- PWM (impulzusszélesség).
- Idő-impulzus.
- Impulzus-amplitúdó.
A bináris típusú jelek négyszöghullámimpulzusokkal vannak kódolva. Ebben az esetben végtelenül széles spektrumot kapunk, és a valódi jelet szűrők segítségével levághatjuk. Ennek eredménye a frontok simítása. A nyújtás miatt interimpulzus-interferencia lép fel. Az interferencia a szomszédos csatornákban jelenik meg - ez annak a ténynek köszönhető, hogy a spektrumokmetszik egymást.
Az idő szerinti szétválasztás lépései
És most nézzük meg, hogy a jelszétválasztás mely szakaszai találhatók a duplex kaputelefonokban. A következő hierarchiát különböztethetjük meg:
- Az első szakaszban 32 csatorna van, ebből kettő szervizüzenetek számára van fenntartva. Ezeknek a csatornáknak a teljes sebessége 2048 kbps.
- A fennmaradó szakaszok négy folyam multiplexelésével jönnek létre (bitenként). Érdemes megjegyezni, hogy a szabványok minden szakasza előre kialakítva.
Frekvenciaosztás
És végül beszéljünk a frekvenciaosztásról. A gyakorlatba először G. G. Ignatiev jelzőőr alkalmazta 1880-ban. A jeladó egy bizonyos analóg típusú impulzuskészletet generál (általában 12-t). A jelszélesség szabványos - 300-3500 Hz tartományban. A blokkban a szükséges számú generátor működik ebben a tartományban.
A frekvenciaosztás ideálisnak nevezhető szimmetrikus forgalmi csatornák szervezésére. Aktívan használják az ADSL-ben, IEEE 802.16-ban, CDMA2000-ben.
