Τι είναι η λειτουργία Half-Duplex και Full Duplex και πώς επηρεάζει τον δρομολογητή σας;

Οι συνδέσεις WiFi εκτελούνται με ημι αμφίδρομη λειτουργία, ενώ το ενσύρματο τμήμα του LAN είναι πλήρως αμφίδρομο. Έτσι, φαίνεται ότι με τη σύνδεση μέσω WiFi, κάτι έπρεπε να δώσει. Είχαμε αλλάξει;

Οι συνδέσεις WiFi εκτελούνται με ημι αμφίδρομη λειτουργία, ενώ το ενσύρματο τμήμα του LAN είναι πλήρως αμφίδρομο.  Έτσι, φαίνεται ότι με τη σύνδεση μέσω WiFi, κάτι έπρεπε να δώσει.  Είχαμε αλλάξει;
Διαφήμιση

Οι συνδέσεις WiFi εκτελούνται με ημι αμφίδρομη λειτουργία, ενώ το ενσύρματο τμήμα του LAN είναι πλήρως αμφίδρομο. Έτσι, φαίνεται ότι με τη σύνδεση μέσω WiFi, κάτι έπρεπε να δώσει. Είχαμε αλλάξει; Σας αρέσει να χάσετε το ήμισυ; Ακόμα χειρότερα, δεν θα μπορέσουμε να εκτελέσουμε ορισμένα πράγματα με τους υπολογιστές και τις περιφερειακές συσκευές μας, αν ήταν συνδεδεμένοι μέσω WiFi;

Duplex έναντι Simplex

Στη δικτύωση, ο όρος «αμφίδρομη» σημαίνει τη δυνατότητα δύο σημείων ή συσκευών να επικοινωνούν μεταξύ τους, σε αντίθεση με το «simplex» που αναφέρεται στην επικοινωνία μονοκατευθυνόμενων. Σε ένα αμφίδρομο σύστημα επικοινωνίας, και τα δύο σημεία (συσκευές) μπορούν να μεταδώσουν και να λάβουν πληροφορίες. Παραδείγματα συστημάτων διπλής όψης περιλαμβάνουν τα τηλέφωνα και τα φορητά ραδιοτηλέφωνα.

Από την άλλη πλευρά, τα συστήματα simplex επιτρέπουν μόνο μία συσκευή να μεταδίδει πληροφορίες, ενώ άλλες δέχονται. Το κοινό τηλεχειριστήριο υπερύθρων αποτελεί ένα πρωταρχικό παράδειγμα ενός συστήματος simplex, όπου το τηλεχειριστήριο υπερύθρων μεταδίδει σήματα, αλλά ποτέ δεν λαμβάνει κανένα σε αντάλλαγμα.

Πλήρης και ημι-διπλή όψη

Η αμφίδρομη επικοινωνία μεταξύ δύο στοιχείων σημαίνει ότι και οι δύο μπορούν να μεταδίδουν και να λαμβάνουν πληροφορίες μεταξύ τους ταυτόχρονα. Τα τηλέφωνα είναι συστήματα πλήρους αμφίδρομης λειτουργίας, έτσι ώστε και τα δύο μέρη στο τηλέφωνο να μπορούν να μιλούν και να ακούν ταυτόχρονα.

Σε ημιαμφίδρομα συστήματα, η μετάδοση και λήψη πληροφοριών πρέπει να γίνεται εναλλακτικά. Ενώ ένα σημείο μεταδίδει, το άλλο πρέπει να λαμβάνει μόνο. Η ραδιοεπικοινωνία Walkie-Talkie είναι ένα ημιαμφίδρομο σύστημα, το οποίο χαρακτηρίζεται από το να λέει "πάνω" στο τέλος μιας μετάδοσης για να σημάνει ότι το κόμμα είναι έτοιμο να λάβει πληροφορίες.

Πιστοποίηση εικόνας: Wikipedia
Μια απλή απεικόνιση ενός συστήματος αμφίδρομης επικοινωνίας. Πιστοποίηση εικόνας: Wikipedia

Πώς η εκτύπωση διπλής όψης επηρεάζει τους δρομολογητές WiFi

Οι δρομολογητές WiFi είναι συσκευές που διαμορφώνουν και προγραμματίζουν τη ροή πληροφοριών προς και από οποιαδήποτε ηλεκτρονική συσκευή με δυνατότητα WiFi (όπως φορητό υπολογιστή ή smartphone) στο Διαδίκτυο, χρησιμοποιώντας ένα συγκεκριμένο πρότυπο ή πρωτόκολλο που ονομάζεται IEEE 802.11 και λειτουργεί με μισό αμφίδρομο περιβάλλον. Το Wi-Fi είναι μόνο το σήμα κατατεθέν για αυτό το συγκεκριμένο πρότυπο IEEE (κατανοήστε τα κοινά πρότυπα WiFi) Κατανόηση των πιο κοινών προτύπων Wi-Fi Κατανόηση των πιο κοινών προτύπων Wi-Fi Το Wi-Fi μπορεί να είναι λίγο συγκεχυμένο επειδή υπάρχουν πολλά διαφορετικά πρότυπα Εδώ είναι τι πρέπει να ξέρετε. Διαβάστε περισσότερα).

Οι ασύρματες συσκευές WiFi συνδέονται ασύρματα στο δρομολογητή χρησιμοποιώντας ραδιοκύματα στα 2.4GHz ή στα 5GHz. Ο δρομολογητής προγραμματίζει και βεβαιώνεται ότι οι σωστές πληροφορίες ρέουν μεταξύ κάθε συνδεδεμένης συσκευής και του Διαδικτύου. χωρίς σύγκρουση και απώλεια. με μια κλήση διεργασίας Διπλή εκτύπωση ώρας (TDD) για να συμπεριφέρεται σαν πλήρης αμφίδρομη.

Το TDD εξομοιώνει την πλήρη αμφίδρομη ρύθμιση ρυθμίζοντας ή διαιρώντας τις χρονικές περιόδους που εναλλάσσονται μεταξύ της μετάδοσης και της λήψης. Τα πακέτα δεδομένων ρέουν και οι δύο τρόποι όπως υπαγορεύονται από τις χρονικές διαιρέσεις. Με το τεμαχισμό αυτών των χρονικών περιθωρίων, οι συσκευές που συνδέονται με αυτόν τον τρόπο φαίνεται να μεταδίδουν και να λαμβάνουν ταυτόχρονα.

Γιατί δεν μπορούν οι τρέχοντες δρομολογητές να εκτελούνται με πλήρες διπλασιασμό;

Το μεγαλύτερο πρόβλημα για την επίτευξη δυνατότητας πλήρους διπλής όψης σε σχέση με το ραδιόφωνο είναι η αυτοδιάθεση. Αυτή η παρεμβολή ή θόρυβος είναι πιο έντονη από το ίδιο το ίδιο το σήμα. Με απλά λόγια, η παρεμβολή σε ένα σύστημα πλήρους αμφίδρομης λειτουργίας συμβαίνει όταν ένα μόνο σημείο μεταδίδει και λαμβάνει ταυτόχρονα και θα λάβει επίσης τη δική του μετάδοση, συνεπώς παράγεται αυτοδιάθεση.

Διάγραμμα που απεικονίζει την αυτοδιάθεση. Πίστωση: Δίκτυο Kumu
Διάγραμμα που απεικονίζει την αυτοδιάθεση. Πίστωση: Δίκτυο Kumu

Η πρακτική ασύρματη ασύρματη σύνδεση είναι δυνατή στα πεδία της έρευνας και της ακαδημαϊκής κοινότητας. Αυτό επιτυγχάνεται σε μεγάλο βαθμό με την ακύρωση της αυτοδιάθεσης σε δύο επίπεδα. Το πρώτο είναι η αντιστροφή σήματος του ίδιου του σήματος θορύβου και στη συνέχεια η διαδικασία ακύρωσης του θορύβου ενισχύεται περαιτέρω ψηφιακά. Μερικοί φοιτητές του πανεπιστημίου του Στάνφορντ έχουν κατασκευάσει πρωτότυπα εργασίας πλήρους διπλής όψης το 2010 και το 2011 (διαβάστε το Λευκό Βιβλίο). Μερικοί από αυτούς τους φοιτητές έχουν αρχίσει να δημιουργούν μια εμπορική εκκίνηση που ονομάζεται KUMU Networks, δεσμευόμενη να φέρει επανάσταση στην ασύρματη δικτύωση.

Μπορούν επίσης να βρεθούν και άλλα έργα όπως το IBFD (In-Band Full-Duplex) από το Πανεπιστήμιο Cornell και το STAR (Simultaneous Transmit and Receive) από την Photonic Systems Inc.

Τι είναι το ενσύρματο τοπικό δίκτυο;

Το ενσύρματο τμήμα του τοπικού δικτύου LAN επικοινωνεί σε πλήρη διπλή όψη με δύο ζεύγη συστραμμένων συρμάτων που σχηματίζουν τη σύνδεση καλωδίου ethernet. Κάθε ζεύγος είναι αφιερωμένο στη μετάδοση και λήψη πακέτων πληροφοριών ταυτόχρονα, επομένως δεν υπάρχει σύγκρουση δεδομένων και καμία παρέμβαση.

Εδώ είναι όλα όσα πρέπει να ξέρετε για καλώδια Ethernet Όλα όσα πρέπει να ξέρετε για καλώδια Ethernet Όλα όσα πρέπει να ξέρετε για καλώδια Ethernet Διαβάστε περισσότερα.

Καλώδιο FTP3 από τον Baran Ivo - δική του δουλειά. Οι άδειες χρήσης υπό δημόσιο τομέα μέσω του Wikimedia Commons
Καλώδιο FTP3 από τον Baran Ivo - δική του δουλειά. Οι άδειες χρήσης υπό δημόσιο τομέα μέσω του Wikimedia Commons

Πρόοδος στην συνδεσιμότητα WiFi

Μέσα στο πρωτόκολλο IEEE 802.11, έγιναν αλλαγές για να επιτευχθεί είτε καλύτερη απόδοση είτε καλύτερη απόδοση δεδομένων ή και τα δύο. Από τις εποχές σχηματισμού της το 1997 έως το 2013, τα πρότυπα WiFi έχουν τροποποιηθεί από 802.11 σε 802.11b / a, 802.11g, 802.11n και, τέλος, 802.11ac (πρέπει να αγοράσετε ένα δρομολογητή ασύρματου AC Εάν αγοράσετε έναν ασύρματο δρομολογητή 802.11ac Θα πρέπει να αγοράσετε έναν ασύρματο δρομολογητή 802.11ac; Το 802.11ac υπόσχεται ταχύτητες φουσκάλες, αλλά πολλοί καταναλωτές μόλις τώρα αναβαθμίζονται σε 802.11n, αφήνοντας πολλούς να αναρωτηθούν αν η νέα έκδοση αξίζει τον κόπο. Ανεξάρτητα από το πόσο προηγμένες έχουν γίνει, εξακολουθούν να ανήκουν στην οικογένεια 802.11, η οποία θα τρέχει πάντα σε μισή αμφίδρομη κατάσταση. Παρά το γεγονός ότι έχουν γίνει βελτιώσεις, κυρίως με τη συμπερίληψη του MIMO (τι είναι MIMO Τι πρέπει να γνωρίζετε κατά την αγορά ενός WiFi Router για το σπίτι σας Τι πρέπει να ξέρετε κατά την αγορά ενός WiFi Router για το σπίτι σας Πολλοί άνθρωποι βρίσκουν ότι δεν κάνουν γνωρίζετε πολλά για τους δρομολογητές όταν έρχεται η ώρα να αγοράσετε ένα. Δεν υπάρχει καμία ντροπή σε αυτό.Οι καταναλωτές συνήθως δεν κάνουν τον κόπο να μάθουν πολλά γι 'αυτά γιατί δεν συχνά ... Διαβάστε περισσότερα;), η λειτουργία σε half-duplex μειώνει συνολική φασματική απόδοση κατά το ήμισυ.

Είναι ενδιαφέρον ότι οι δρομολογητές που υποστηρίζονται από MIMO (πολλαπλών εισόδων πολλαπλών εισόδων) διαφημίζουν πολύ ταχύτερους ρυθμούς δεδομένων. Αυτοί οι δρομολογητές χρησιμοποιούν πολλαπλές κεραίες για τη μετάδοση και τη λήψη πολλαπλών ροών δεδομένων ταυτόχρονα, γεγονός που μπορεί να αυξήσει τις συνολικές ταχύτητες μεταφοράς. Αυτό βρίσκεται συνήθως σε 802.11n και νεότερους δρομολογητές, οι οποίοι διαφημίζουν ταχύτητες από 600 megabit ανά δευτερόλεπτο και υψηλότερες. Ωστόσο, δεδομένου ότι λειτουργούν σε μισή αμφίδρομη κατάσταση, 50 τοις εκατό (300 megabit ανά δευτερόλεπτο) του εύρους ζώνης προορίζεται για τη μετάδοση, ενώ το άλλο 50 τοις εκατό χρησιμοποιείται για τη λήψη.

Full-Duplex WiFi στο μέλλον

Υπάρχει αυξανόμενο εμπορικό ενδιαφέρον για ασύρματη συνδεσιμότητα full duplex. Ο κύριος λόγος είναι ότι οι προόδους στο μισό-αμφίδρομο FDD και TDD είναι κορεσμένες. Οι βελτιώσεις του λογισμικού, οι βελτιώσεις της διαμόρφωσης και οι βελτιώσεις του MIMO καθίστανται όλο και πιο δύσκολες. Καθώς περισσότερες συσκευές συνδέονται ασύρματα, η ανάγκη για αυξημένη φασματική απόδοση τελικά θα είναι πρωταρχικής σημασίας. Η ασύρματη σύνδεση με πλήρη αμφίδρομη παρουσίαση απέδειξε με επιτυχία τον στιγμιαίο διπλασιασμό αυτής της φασματικής απόδοσης.

Σε περιοχές όπου υπάρχει ελάχιστος αντίκτυπος στο υλικό, στον επανασχεδιασμό του λογισμικού, στις κανονιστικές αλλαγές και στις νομισματικές επενδύσεις, αυτή η αλλαγή από τη μισή-αμφίδρομη στην πλήρη-αμφίδρομη θα αρχίσει να εμφανίζεται ολοένα και περισσότερο. Αρχικά, λόγω της ανάγκης για περισσότερη χωρητικότητα, θα μπορέσουμε να βρούμε στο άμεσο μέλλον πλήρως αμφίδρομο WiFi, αρχικά δίπλα-δίπλα με τα τελευταία ημι-αμφίδρομα στοιχεία.

In this article