V članku vam bomo poskušali podrobno povedati, kaj je dupleksna komunikacija. To je načelo povezovanja sprejemnika in oddajnika, ki pomeni prenos informacij hkrati v obe smeri. Koncept takšne povezave je bil prvič izveden pred poldrugim stoletjem v čezatlantskem telegrafu in malo kasneje v teleprinterjih. Takšna ideja je odlično rešila fizične komunikacijske kanale. Predstavljajte si, koliko bi stalo polaganje kabla čez oceansko dno. Sami se lahko prepričate – prihranki so pomembni. V primeru teletipa je vse veliko bolj preprosto. Ideja je bila že vsem znana, vendar so se domislili nekoliko drugačen način prikaza informacij (z uporabo tiskalnih naprav).
Simpleksni sistemi
Simpleksna in dupleksna komunikacija sta, lahko bi rekli, sinonima. Obstajajo pa razlike v principu prenosa in sprejemanja informacij. V primeru dupleksne komunikacije lahko več naprav hkrati izmenjuje informacije (sprejemajo in prenašajo). Toda pri organizaciji simpleksne komunikacije najprej oddaja ena naprava, nato druga, tretja itd.e. Z drugimi besedami, obstaja nek red.
Tu so primeri simpleksnih sistemov:
- Oddajanje.
- Mikrofoni za snemanje zvoka.
- Otroške varuške.
- Brezžične in žične slušalke.
- Različne varnostne kamere.
- Brezžični nadzorni sistemi za vse naprave.
Za enostavno komunikacijo ni treba omogočiti prenosa informacij v obe smeri.
Načelo delovanja dupleksnih naprav
Dupleksne komunikacijske naprave imajo nekoliko drugačno zasnovo. Povezujejo dve točki. Primer so sodobna računalniška vrata, kot je Ethernet. Prav v njih običajno poteka taka izmenjava informacij. Podobno načelo je zapisano v telefonskih komunikacijah – navsezadnje dobro veste, da lahko dve osebi govorita in slišita hkrati.
V digitalni tehnologiji je samo videz učinka dupleksne radijske komunikacije (in tudi žično). Če bi sprejemni in oddajni kanal dejansko delovali hkrati, bi oprema izgorela v nekaj sekundah. Obstaja določena časovna delitev, z njeno pomočjo poteka tvorba in preklapljanje paketov. In uporabniki, ki uporabljajo komunikacijska orodja, "trika" ne opazijo. Obstaja tako imenovani nepopolni dupleks, ki se aktivno uporablja v voki-tokijih. V tem primeru se kanal prekine z uvedbo določenih kodnih besed, ki se izgovarjajonaročniki.
Kako so kanali razdeljeni po času
Kot naslednji primer bomo obravnavali svetovni splet - internet. Tukaj je pomembna ločitev kanalov in dodelitev časovnih intervalov različnim naročnikom. To so linije z asimetričnimi hitrostmi (hkrati sta nalaganje in prenos podatkov). Neskladje kanalov za različne tokove informacij je omogočilo realizacijo dostopa do satelitov. S takšnim dostopom se zahteva v najbližjem omrežju mobilnega operaterja, odgovor pa že prihaja s satelita iz globin vesolja.
Tu so primeri naprav, ki uporabljajo te tehnologije:
- Tretja generacija mobilne komunikacije (bolj znana oznaka 3G).
- Več različic LTE.
- WiMAX (ali 3G+).
- Pa tudi manj znana brezžična DECT telefonija.
Različice prenosa informacij
Pred nekaj več kot 50 leti so se začele široko uvajati impulzne naprave. Razlog za njeno množično uvedbo je, da se je pojavila in se dobro izkazala polprevodniška elektronika. Diskretne cevne naprave so zavzele preveč prostora (v primerjavi z naprednejšimi polprevodniškimi napravami).
Na začetku sta obstajala dva načina, v katerih so bili kanali stisnjeni:
- Ciklični (sinhroni) način prenosa – naročniki se občasno povezujejo na linijo. Poleg tega je zaporedje povezave strogo določeno. Prvičmorate oblikovati strukturo okvirja, nato implementirati časovne signale. Kar se tiče narave kodiranja, ni pomembno.
- Asinhroni tip prenosa se pogosto uporablja v digitalnih sistemih. V tem primeru se informacije pošljejo v vnaprej oblikovanih paketih, katerih velikost je nekaj sto ali celo tisoč bitov. Ker obstajajo naslovi, je mogoče organizirati asinhrono interakcijo. To načelo se danes uporablja tudi v mobilnih komunikacijah. Pozorni morate biti na dejstvo, da je v sodobnih komunikacijskih protokolih število bajtov sodo. Iz tega razloga ni sinhronizacije zgolj formalno.
Frekvenca in oblika signala
Upoštevati je treba tudi, da je vsak paket informacij dopolnjen z glavo. Sestava posredovanih informacij je določena s tem, kateri standard ima protokol. Kanal je naložen z določenim obdobjem in frekvenco. Sovjetski dupleksni komunikacijski kanali so delovali pri frekvenci 8 kHz (telefonski signal je vzorčen s hitrostjo 64 kbps).
Upoštevajte več metod modulacije nosilne frekvence:
- PWM (širina impulza).
- Časovni impulz.
- amplituda impulza.
Binarni tipi signalov so kodirani s pravokotnimi impulzi. V tem primeru dobimo neskončno širok spekter, pravi signal pa je mogoče izrezati s filtri. Rezultat tega je glajenje sprednjih stranic. Zaradi raztezanja pride do interpulznih motenj. Motnje se pojavijo v sosednjih kanalih - to je posledica dejstva, da so spektriseka.
Koraki časovne ločitve
In zdaj poglejmo, katere stopnje ločevanja signala lahko najdemo v dupleksnih domofonih. Ločimo lahko naslednjo hierarhijo:
- Na prvi stopnji je 32 kanalov, dva sta rezervirana za servisna sporočila. Skupna hitrost teh kanalov je 2048 kbps.
- Preostale stopnje se oblikujejo z multipleksiranjem štirih tokov (bit za bit). Omeniti velja, da so vsi oddelki standardov oblikovani vnaprej.
Frekvenčna delitev
In končno, spregovorimo o frekvenčni delitvi. Prvi ga je leta 1880 uveljavil signalist G. G. Ignatiev. Oddajnik signala generira določen niz analognih impulzov (običajno jih je 12). Širina signala je standardna - v območju 300-3500 Hz. Blok ima zahtevano število generatorjev, ki delujejo v tem območju.
Frekvenčno razdelitev lahko imenujemo idealno za organizacijo simetričnih prometnih kanalov. Aktivno se uporablja v ADSL, IEEE 802.16, CDMA2000.
