Michael Fisher
0 
4225
616
Соединения WiFi работают в полудуплексном режиме, а проводная часть локальной сети - в дуплексном режиме. Так что похоже, что при подключении через WiFi что-то должно было дать. Были ли мы в шорт? Вам нравится терять половину чего-либо? Хуже того, мы не сможем выполнять определенные вещи с нашими компьютерами и периферийными устройствами, если они были подключены через WiFi?
Дуплекс против Симплекса
В сети термин «дуплекс» означает способность двух точек или устройств взаимодействовать друг с другом, в отличие от «симплекса», который относится к однонаправленной связи. В дуплексной системе связи обе точки (устройства) могут передавать и принимать информацию. Примеры дуплексных систем включают телефоны и рации.
С другой стороны, симплексные системы позволяют только одному устройству передавать информацию, в то время как другое получает. Общий инфракрасный пульт дистанционного управления - яркий пример симплексной системы, в которой ИК-пульт дистанционного управления передает сигналы, но никогда не получает их взамен..
Полный и полудуплекс
Полнодуплексная связь между двумя компонентами означает, что оба могут передавать и получать информацию друг от друга одновременно. Телефоны являются полнодуплексными системами, поэтому обе стороны могут разговаривать и слушать одновременно..
В полудуплексных системах передача и прием информации должны происходить попеременно. Пока одна точка передает, другая должна только получать. Радиосвязь рации - это полудуплексная система, для которой характерно следующее: “над” в конце передачи, чтобы показать, что сторона готова получить информацию.
Простая иллюстрация полудуплексной системы связи. Изображение предоставлено: Википедия
Как дуплекс влияет на WiFi роутеры
Маршрутизаторы WiFi - это устройства, которые модулируют и планируют поток информации в любое электронное устройство с поддержкой WiFi (например, ноутбук или смартфон) и обратно в Интернет, используя специальный стандарт или протокол IEEE 802.11, который работает в полудуплексном режиме. Wi-Fi - это просто торговая марка для этого конкретного стандарта IEEE (понять общие стандарты WiFi. Объяснение наиболее распространенных стандартов и типов Wi-Fi. Объяснение наиболее распространенных стандартов и типов Wi-Fi. Запутано различными используемыми стандартами Wi-Fi? Вы должны знать о IEEE 802.11ac и его предшественниках.).
Беспроводные устройства подключаются к маршрутизатору с помощью радиоволн на частоте 2,4 ГГц или 5 ГГц. Маршрутизатор планирует и обеспечивает правильную передачу информации между каждым подключенным устройством и Интернетом; без столкновений и потерь; с помощью вызова процесса с разделением по времени (TDD), чтобы вести себя как полный дуплекс.
TDD эмулирует полный дуплекс, устанавливая или разделяя периоды времени, которые чередуются между передачей и приемом. Пакеты данных передаются в обоих направлениях в соответствии с временным разделением. Благодаря точному сокращению этих периодов времени подключенные таким образом устройства, кажется, одновременно передают и принимают.
Почему текущие маршрутизаторы не могут работать в дуплексном режиме?
Самая большая проблема для достижения полнодуплексного режима по радио - это собственные помехи. Эта помеха или шум являются более интенсивными, чем сам фактический сигнал. Проще говоря, помехи в полнодуплексной системе возникают, когда одна точка передает и принимает одновременно, и она также будет принимать свою собственную передачу, следовательно, создаются собственные помехи.
Диаграмма, иллюстрирующая самоинтерференцию. Кредит: сеть Kumu
Практическая полнодуплексная беспроводная связь возможна в исследовательских и научных кругах. Это в значительной степени достигается за счет отмены самовмешательства на двух уровнях. Первый заключается в инверсии сигнала самого шумового сигнала, а затем процесс шумоподавления дополнительно усиливается в цифровом виде. Несколько студентов Стэнфордского университета создали рабочие прототипы полнодуплексного радио в 2010 и 2011 годах (см. Технический документ). Некоторые из этих студентов создали коммерческий стартап под названием KUMU Networks, посвятивший себя революции в беспроводных сетях..
Другие работы, такие как IBFD (In-Band Full-Duplex) Корнельского университета и STAR (Одновременная передача и прием) Photonic Systems Inc., также можно найти.
А как насчет проводной локальной сети?
Проводная часть локальной сети обменивается данными в полнодуплексном режиме с двумя парами витых проводов, образующих кабельное соединение Ethernet. Каждая пара предназначена для одновременной передачи и приема информационных пакетов, следовательно, нет конфликта данных и нет помех.
Вот все, что вам нужно знать о кабелях Ethernet Все, что вам нужно знать о кабелях Ethernet Все, что нужно знать о кабелях Ethernet .
FTP-кабель3 от Баран Иво - собственная работа. Лицензия под общественным достоянием через Wikimedia Commons
Прогресс в подключении WiFi
В протоколе IEEE 802.11 были внесены изменения, чтобы обеспечить либо больший диапазон, либо лучшую пропускную способность, либо и то, и другое. Со времени своего создания в 1997–2013 годах стандарты WiFi были изменены с 802.11 до 802.11b / a, 802.11g, 802.11n и, наконец, 802.11ac (если вы покупаете беспроводной маршрутизатор переменного тока Если вы покупаете беспроводной маршрутизатор 802.11ac «Стоит ли покупать беспроводной маршрутизатор 802.11ac?» 802.11ac обещает невероятную скорость, но многие потребители только сейчас приступают к обновлению до 802.11n, и многие задаются вопросом, стоит ли новая версия. »). Независимо от того, насколько они продвинуты, они все еще принадлежат к семейству 802.11, которое всегда будет работать в полудуплексном режиме. Хотя улучшения были сделаны, особенно в том, что касается включения MIMO (что нужно знать о MIMO 4, прежде чем покупать маршрутизатор Wi-Fi для вашего дома 4, что нужно знать, прежде чем покупать маршрутизатор Wi-Fi для вашего дома Хотите знать, как получить Wi-Fi? Fi дома, что такое Wi-Fi роутер или какой роутер вам нужен? Это введение ответит на ваши вопросы и не только.?) Работа в полудуплексном режиме снижает общую спектральную эффективность в два раза.
Интересно, что маршрутизаторы с поддержкой MIMO (несколько входов и несколько выходов) обеспечивают гораздо более высокую скорость передачи данных. Эти маршрутизаторы используют несколько антенн для одновременной передачи и приема нескольких потоков данных, что может повысить общую скорость передачи. Это обычно встречается в 802.11n и более новых маршрутизаторах, которые рекламируют скорость от 600 мегабит в секунду и выше. Однако, поскольку они работают в полудуплексном режиме, 50 процентов (300 мегабит в секунду) полосы пропускания зарезервированы для передачи, а остальные 50 процентов используются для приема.
Полный дуплекс WiFi в будущем
Растет коммерческий интерес к полнодуплексной беспроводной связи. Основная причина в том, что достижения в полудуплексном FDD и TDD являются насыщающими. Усовершенствования программного обеспечения, улучшения модуляции и улучшения MIMO становятся все сложнее и сложнее. По мере беспроводного подключения большего количества устройств потребность в увеличении спектральной эффективности в конечном итоге будет иметь первостепенное значение. Полнодуплексное беспроводное соединение успешно продемонстрировало мгновенное удвоение этой спектральной эффективности.
В областях, где минимальное влияние на аппаратное обеспечение, реконфигурирование программного обеспечения, изменения нормативных требований и денежные вложения, это изменение от полудуплексного к полнодуплексному будет становиться все более заметным. Первоначально обусловленный необходимостью увеличения пропускной способности, мы можем найти полнодуплексный Wi-Fi в ближайшем будущем, первоначально рядом с последними полудуплексными компонентами..