Artikkelissa yritämme kertoa sinulle yksityiskohtaisesti siitä, mitä duplex-viestintä on. Tämä on vastaanottimen ja lähettimen yhdistämisen periaate, mikä tarkoittaa tiedon välittämistä samanaikaisesti molempiin suuntiin. Ensimmäisen kerran tällaisen yhteyden käsite otettiin käyttöön puolitoista vuosisataa sitten transatlanttisessa lennättimessä ja hieman myöhemmin telekirjoittimissa. Tällainen idea pelasti täydellisesti fyysiset viestintäkanavat. Kuvittele kuinka paljon kaapelin vieminen merenpohjan poikki maksaisi. Voit nähdä itse – säästöt ovat merkittäviä. Teletypen tapauksessa kaikki on paljon yksinkertaisempaa. Idea oli jo kaikkien tiedossa, mutta he keksivät hieman erilaisen tavan näyttää tietoja (tulostuslaitteita käyttäen).
Yksinkertaiset järjestelmät
Yksinkertainen ja kaksisuuntainen viestintä ovat, voisi sanoa, synonyymejä. Mutta tiedon lähettämisen ja vastaanottamisen periaatteessa on eroja. Duplex-viestinnässä useat laitteet voivat samanaikaisesti vaihtaa tietoa (vastaanottaa ja lähettää). Mutta kun järjestät simplex-viestinnän, ensin yksi laite lähettää, sitten toinen, kolmas jne.e. Toisin sanoen järjestystä on olemassa.
Tässä on esimerkkejä yksipuolisista järjestelmistä:
- Lähetys.
- Mikrofonit äänen tallentamiseen.
- Vauvahälyttimet.
- Langattomat ja langalliset kuulokkeet.
- Erilaisia turvakameroita.
- Langattomat ohjausjärjestelmät kaikille laitteille.
Yksinkertaisen viestinnän ei tarvitse pystyä siirtämään tietoa molempiin suuntiin.
Kaksipuolisten laitteiden toimintaperiaate
Duplex-viestintälaitteiden os alta niiden rakenne on hieman erilainen. Ne yhdistävät kaksi pistettä. Esimerkkinä ovat nykyaikaiset tietokoneportit, kuten Ethernet. Juuri niissä tällainen tiedonvaihto yleensä tapahtuu. Samanlainen periaate vallitsee myös puhelinviestinnässä - tiedäthän sen hyvin, että kaksi ihmistä voi puhua ja kuulla samaan aikaan.
Digitaalitekniikassa kaksisuuntaisen radioviestinnän (ja myös langallisen) vaikutelma on vain ulkonäkö. Jos vastaanotto- ja lähetyskanavat todella toimisivat samanaikaisesti, laitteisto palaisi loppuun muutamassa sekunnissa. On olemassa tietty aikajako, jonka avulla pakettien muodostus ja vaihtaminen tapahtuu. Ja viestintävälineitä käyttävät käyttäjät eivät voi huomata "temppua". On niin sanottu epätäydellinen duplex, jota käytetään aktiivisesti radiopuhelimissa. Tässä tapauksessa kanava katkaistaan ottamalla käyttöön tietyt ääntävät koodisanattilaajat.
Kuinka kanavat jaetaan ajalla
Seuraavana esimerkkinä tarkastelemme World Wide Webiä - Internetiä. Juuri tässä kanavien erottaminen ja aikavälien allokointi eri tilaajille on tärkeää. Nämä ovat linjoja, joiden nopeus on epäsymmetrinen (datan lataus ja lataus tapahtuu samanaikaisesti). Eri tietovirtojen kanavien erot mahdollistivat pääsyn satelliitteihin. Tällaisella pääsyllä pyyntö tehdään lähimpään matkapuhelinoperaattorin verkkoon ja vastaus tulee jo satelliitista avaruuden syvyyksistä.
Tässä on esimerkkejä laitteista, jotka käyttävät näitä tekniikoita:
- Kolmannen sukupolven matkapuhelinviestintä (tuttavampi nimitys 3G).
- Useita LTE-lajikkeita.
- WiMAX (tai 3G+).
- Sekä vähemmän tunnettu langaton DECT-puhelin.
Tietonsiirron eri muodot
Hieman yli 50 vuotta sitten impulssilaitteita alettiin tuoda laaj alti käyttöön. Syynä sen massakäyttöön on, että puolijohdeelektroniikka on ilmestynyt ja osoittautunut hyvin. Erilliset putkilaitteet veivät liian paljon tilaa (verrattuna edistyneempiin puolijohdelaitteisiin).
Alun perin kanavat pakattiin kahdessa muodossa:
- Syklinen (synkroninen) lähetystyyppi – tilaajat muodostavat yhteyden linjaan ajoittain. Lisäksi kytkentäjärjestys on tarkasti määritelty. Ensimmäinensinun on suunniteltava kehysrakenne ja sitten toteutettava ajoitussignaalit. Mitä tulee koodauksen luonteeseen, sillä ei ole väliä.
- Asynkronista lähetystyyppiä käytetään laaj alti digitaalisissa järjestelmissä. Tällöin tiedot lähetetään enn alta muodostetuissa paketeissa, joiden koko on useita satoja tai jopa tuhansia bittejä. Koska osoitteita on, on mahdollista järjestää asynkroninen vuorovaikutus. Tätä periaatetta käytetään nykyään jopa matkapuhelinviestinnässä. Sinun on kiinnitettävä huomiota siihen, että nykyaikaisissa viestintäprotokollissa tavujen määrä on parillinen. Tästä syystä synkronointia ei ole vain muodollisesti.
Signaalin taajuus ja muoto
On myös huomattava, että jokaista tietopakettia täydentää otsikko. Lähetetyn tiedon koostumus määräytyy sen mukaan, mikä standardi protokollalla on. Kanava ladataan tietyllä ajanjaksolla ja taajuudella. Neuvostoliiton kaksisuuntaiset viestintäkanavat toimivat 8 kHz:n taajuudella (puhelinsignaali näytteistetään nopeudella 64 kbps).
Huomaa useita kantoa altotaajuusmodulaatiomenetelmiä:
- PWM (pulssin leveys).
- Aikapulssi.
- Pulssin amplitudi.
Binaarityyppiset signaalit koodataan neliöa altopulsseilla. Tällöin saadaan äärettömän laaja spektri ja todellinen signaali voidaan leikata suodattimilla. Tuloksena on etuosien tasoittuminen. Venytyksen vuoksi esiintyy pulssien välisiä häiriöitä. Häiriöitä esiintyy vierekkäisissä kanavissa - tämä johtuu siitä, että spektritleikkaa.
Aikaerottelun vaiheet
Ja nyt katsotaan, mitkä signaalin erotteluvaiheet löytyvät kaksisuuntaisista sisäpuhelimista. Voimme erottaa seuraavan hierarkian:
- Ensimmäisessä vaiheessa on 32 kanavaa, joista kaksi on varattu palveluviesteille. Näiden kanavien kokonaisnopeus on 2048 kbps.
- Muut vaiheet muodostetaan multipleksoimalla neljä virtaa (bitti bitiltä). On syytä huomata, että standardien kaikki osat on muodostettu etukäteen.
Taajuusjako
Ja lopuksi puhutaan taajuusjaosta. Sen otti ensimmäisen kerran käyttöön opastaja G. G. Ignatiev vuonna 1880. Signaalilähetin tuottaa tietyn joukon analogisia pulsseja (yleensä 12 kappaletta). Signaalin leveys on vakio - alueella 300-3500 Hz. Lohkolla on tarvittava määrä generaattoreita, jotka toimivat tällä alueella.
Taajuusjakoa voidaan kutsua ihanteelliseksi symmetristen liikennekanavien järjestämiseen. Sitä käytetään aktiivisesti ADSL:ssä, IEEE 802.16:ssa, CDMA2000:ssa.
