Home-theater-designers
Połączenia Wi-Fi działają w trybie półdupleksowym, podczas gdy przewodowa część sieci LAN działa w trybie pełnego dupleksu. Wygląda więc na to, że łącząc się przez WiFi, coś musiało dać. Czy brakowało nam zmian? Czy lubisz tracić połowę czegokolwiek? Co gorsza, czy nie będziemy w stanie wykonać pewnych czynności na naszych komputerach i urządzeniach peryferyjnych, jeśli będą one połączone przez Wi-Fi?
Duplex kontra Simplex
W sieciach termin „dupleks” oznacza zdolność dwóch punktów lub urządzeń do komunikowania się ze sobą, w przeciwieństwie do terminu „simplex”, który odnosi się do komunikacji jednokierunkowej. W systemie komunikacji dupleksowej oba punkty (urządzenia) mogą przesyłać i odbierać informacje. Przykładami systemów dupleksowych są telefony i krótkofalówki.
Z drugiej strony, systemy simpleksowe pozwalają tylko jednemu urządzeniu na przesyłanie informacji, podczas gdy inne odbierają. Zwykły pilot na podczerwień to doskonały przykład systemu simpleksowego, w którym pilot na podczerwień przesyła sygnały, ale nigdy nie otrzymuje ich w zamian.
Pełny i półdupleks
Komunikacja w trybie pełnego dupleksu między dwoma komponentami oznacza, że oba mogą jednocześnie przesyłać i odbierać informacje między sobą. Telefony są systemami pełnodupleksowymi, dzięki czemu obie strony telefonu mogą jednocześnie rozmawiać i słuchać.
W systemach półdupleksowych transmisja i odbiór informacji muszą odbywać się naprzemiennie. Podczas gdy jeden punkt nadaje, drugi musi tylko odbierać. Łączność radiowa typu walkie-talkie jest systemem półdupleksowym, charakteryzującym się tym, że po zakończeniu transmisji oznacza to, że strona jest gotowa do odbioru informacji.
Prosta ilustracja systemu komunikacji półdupleksowej. Źródło obrazu: Wikipedia
Jak dupleks wpływa na routery WiFi
Routery WiFi to urządzenia, które modulują i planują przepływ informacji do iz dowolnego urządzenia elektronicznego obsługującego WiFi (takiego jak laptop lub smartfon) do Internetu, przy użyciu określonego standardu lub protokołu zwanego IEEE 802.11, który działa w trybie półdupleksowym. Wi-Fi to tylko znak firmowy tego konkretnego produktu IEEE standardowy ( zrozumieć powszechne standardy Wi-Fi ).
Urządzenia WiFi łączą się bezprzewodowo z routerem za pomocą fal radiowych o częstotliwości 2,4 GHz lub 5 GHz. Router planuje i zapewnia przepływ prawidłowych informacji między każdym podłączonym urządzeniem a Internetem; bez kolizji i strat; przez proces wywołania Time Division Duplexing (TDD), aby zachowywał się jak pełny dupleks.
TDD emuluje pełny dupleks, konfigurując lub dzieląc okresy czasu, które zmieniają się między transmisją a odbiorem. Pakiety danych przepływają w obie strony, zgodnie z podziałem czasu. Dzięki dokładnemu skróceniu tych okresów urządzenia połączone w ten sposób wydają się jednocześnie wysyłać i odbierać.
Dlaczego obecne routery nie mogą działać w trybie pełnego dupleksu?
Największym problemem w osiągnięciu pełnego dupleksu przez radio są zakłócenia własne. Te zakłócenia lub szumy są bardziej intensywne niż sam sygnał. Mówiąc najprościej, zakłócenia w systemie pełnodupleksowym występują, gdy pojedynczy punkt jednocześnie nadaje i odbiera, a także odbierze własną transmisję, stąd powstają zakłócenia własne.
Schemat ilustrujący autoingerencję. Kredyt: Sieć Kumu
Praktyczna łączność bezprzewodowa w pełnym dupleksie jest możliwa w sferze badań i środowiska akademickiego. Osiąga się to w dużej mierze poprzez wyeliminowanie ingerencji własnej na dwóch poziomach. Pierwszym z nich jest inwersja samego sygnału szumu, a następnie proces eliminacji szumów jest dodatkowo wzmacniany cyfrowo. Kilku studentów Uniwersytetu Stanforda ma zbudowałem działające prototypy radia w pełnym dupleksie w 2010 i 2011 ( przeczytaj białą księgę ). Niektórzy z tych studentów założyli komercyjny startup o nazwie Sieci KUMU , zaangażowana w zrewolucjonizowanie sieci bezprzewodowych.
Inne prace, takie jak IBFD (In-Band Full-Duplex) przez Cornell University i GWIAZDA (Simultaneous Transmit and Receive) firmy Photonic Systems Inc.
jak sprawić, żeby coś zawsze działało jako administrator
A co z przewodową siecią LAN?
Okablowana część sieci LAN komunikuje się w trybie pełnego dupleksu za pomocą dwóch par skręconych przewodów tworzących połączenie kablowe Ethernet. Każda para jest dedykowana do jednoczesnego przesyłania i odbierania pakietów informacji, dzięki czemu nie ma kolizji danych ani zakłóceń.
Oto wszystko, co musisz wiedzieć o kablach Ethernet .
Kabel FTP3 za pomocą Baran Ivo - Własna praca. Licencjonowane w domenie publicznej przez Wikimedia Commons
Postęp w łączności Wi-Fi
W protokole IEEE 802.11 dokonano zmian w celu osiągnięcia lepszego zasięgu lub lepszej przepustowości danych, lub obu. Od czasu powstania w latach 1997-2013 standardy WiFi zostały zmienione z 802.11 na 802.11b/a, 802.11g, 802.11n i wreszcie 802.11ac (czy powinieneś kupić router Wireless-AC?). Bez względu na to, jak bardzo są zaawansowane, nadal należą do rodziny 802.11, która zawsze będzie działać w trybie półdupleksowym. Chociaż dokonano ulepszeń, w szczególności z włączeniem MIMO ( co to jest MIMO? ?), praca w trybie half-duplex zmniejsza ogólną wydajność widmową o połowę.
Co ciekawe, routery obsługujące MIMO (multiple-input multiple-output) reklamują znacznie szybsze szybkości transmisji danych. Te routery wykorzystują wiele anten do jednoczesnego przesyłania i odbierania wielu strumieni danych, co może zwiększyć ogólne szybkości przesyłania. Jest to powszechnie spotykane w routerach 802.11n i nowszych, które reklamują prędkości od 600 megabitów na sekundę i więcej. Jednak ponieważ działają one w trybie half-duplex, 50 procent (300 megabitów na sekundę) przepustowości jest zarezerwowane na transmisję, podczas gdy pozostałe 50 procent jest wykorzystywane do odbioru.
WiFi w pełnym dupleksie w przyszłości
Rośnie zainteresowanie komercyjne pełnodupleksową łącznością bezprzewodową. Głównym powodem jest to, że postępy w półdupleksowym FDD i TDD są nasycone. Ulepszenia oprogramowania, postępy w modulacji i ulepszenia MIMO stają się coraz trudniejsze. Ponieważ coraz więcej urządzeń łączy się bezprzewodowo, potrzeba zwiększenia wydajności widmowej będzie ostatecznie najważniejsza. Połączenie bezprzewodowe w pełnym dupleksie z powodzeniem wykazało natychmiastowe podwojenie tej wydajności widmowej.
W obszarach, w których występuje minimalny wpływ na sprzęt, rekonfigurację oprogramowania, zmiany regulacyjne i inwestycje pieniężne, ta zmiana z półdupleksu na pełny dupleks będzie coraz bardziej widoczna. Kierując się początkowo potrzebą większej pojemności, w niedalekiej przyszłości możemy znaleźć Wi-Fi w pełnym dupleksie, początkowo obok najnowszych komponentów półdupleksowych.
Udział Udział Ćwierkać E-mail Canon kontra Nikon: która marka aparatu jest lepsza?Canon i Nikon to dwie największe marki w branży aparatów fotograficznych. Ale która marka oferuje lepszą gamę aparatów i obiektywów?
Czytaj dalej Powiązane tematy- Wyjaśnienie technologii
- Wi-Fi
- Router
- LAN
Stary pies uczy się nowych sztuczek z mokrej i zielonej „My-Lay-Sia”
Więcej od Phoona YSZapisz się do naszego newslettera
Dołącz do naszego newslettera, aby otrzymywać porady techniczne, recenzje, bezpłatne e-booki i ekskluzywne oferty!
Kliknij tutaj, aby zasubskrybować