Hvad er drift med halv dupleks og fuld duplex, og hvordan påvirker det din router?

WiFi-forbindelser kører ved halv dupleks, mens den kablede del af LAN'et er på fuld duplex. Så det ser ud til, at ved at oprette forbindelse via WiFi, havde noget at give. Blev vi forkortet? Kan du lide at miste halvdelen af ​​noget? Værre er det, at vi ikke kan udføre visse ting med vores computere og perifere enheder, hvis de var forbundet via WiFi?

Duplex versus Simplex

I netværk betyder udtrykket 'duplex' muligheden for to punkter eller enheder til at kommunikere med hinanden i modsætning til 'simplex', der henviser til ensrettet kommunikation. I et duplex-kommunikationssystem kan begge punkter (enheder) transmittere og modtage information. Eksempler på duplex-systemer inkluderer telefoner og walkie-talkies.

På den anden side tillader simplex-systemer kun, at en enhed kan transmittere information, mens den anden modtager. Den almindelige infrarøde fjernbetjening er et godt eksempel på et simplex-system, hvor IR-fjernbetjeningen transmitterer signaler, men aldrig modtager nogen tilbage.

Fuld og halv dupleks

Full-duplex-kommunikation mellem to komponenter betyder, at begge kan transmittere og modtage information mellem hinanden samtidigt. Telefoner er full-duplex-systemer, så begge parter i telefonen kan tale og lytte på samme tid.

I halvduplex-systemer skal transmission og modtagelse af information ske skiftevis. Mens det ene punkt transmitterer, skal det andet kun modtage. Walkie-talkie radiokommunikation er et halvduplex-system, dette er kendetegnet ved ordsprog “over” i slutningen af ​​en transmission for at indikere, at partiet er klar til at modtage information.

En enkel illustration af et halv-duplex kommunikationssystem. Billedkredit: Wikipedia

Hvordan Duplexing påvirker WiFi-routere

WiFi-routere er enheder, der modulerer og planlægger strømmen af ​​information til og fra enhver WiFi-kompatibel elektronisk enhed (som en bærbar computer eller smartphone) til Internettet ved hjælp af en bestemt standard eller protokol kaldet IEEE 802.11, der fungerer ved halv dupleks. WiFi er bare varemærket for denne specifikke IEEE-standard (forstå de almindelige WiFi-standarder. De mest almindelige Wi-Fi-standarder og -typer forklaret De mest almindelige Wi-Fi-standarder og -typer forklaret Forvirret af de forskellige Wi-Fi-standarder, der er i brug? Her er hvad du har brug for at vide om IEEE 802.11ac og dens forgængere.).

WiFi-enheder opretter trådløst forbindelse til routeren ved hjælp af radiobølger ved 2,4 GHz eller ved 5 GHz. Routeren planlægger og sørger for, at de rigtige oplysninger flyder mellem hver tilsluttet enhed og internettet; uden kollision og tab; ved en proces, kald Time Division Duplexing (TDD) for at opføre sig som fuld-duplexing.

TDD emulerer fuld dupleks ved at indstille eller dele tidsperioder, der skifter mellem transmission og modtagelse. Datapakker flyder begge veje som dikteret af tidsinddelingen. Ved at finhugge disse tidsperioder synes enheder, der er tilsluttet på denne måde, at transmittere og modtage samtidig.

Hvorfor kan ikke nuværende routere køre i fuld duplex??

Det største problem for at opnå fuld dupleks kapacitet over radio er selvinterferens. Denne interferens eller støj er mere intens end selve signalet. Kort sagt forekommer interferens i et komplet duplekssystem, når et enkelt punkt transmitterer og modtager samtidigt, og det vil også modtage sin egen transmission, hvorfor der produceres selvinterferens.

Diagram, der illustrerer selvinterferens. Kredit: Kumu Network

Praktisk fuld-duplex trådløs er mulig inden for forskning og akademi. Dette opnås stort set ved at annullere selvinterferensen på to niveauer. Den første er ved signalinversion af selve støjsignalet, og derefter forbedres processen med støjdæmpning digitalt. Et par studerende fra Stanford University har bygget arbejdende fuld-duplex radioprototyper i 2010 og 2011 (læs hvidbogen). Nogle af disse studerende er ved at danne en kommerciel opstart kaldet KUMU Networks, der er forpligtet til at revolutionere trådløst netværk.

Andre værker såsom IBFD (In-Band Full-Duplex) fra Cornell University og STAR (Simultaneous Transmit and Receive) af Photonic Systems Inc. kan også findes.

Hvad med kabelforbundet LAN?

Den kablede del af LAN'et kommunikerer ved fuld dupleks med to par snoede ledninger, der danner Ethernet-kabelforbindelsen. Hvert par er dedikeret til at transmittere og modtage informationspakker samtidig, derfor ingen kollision af data og ingen interferens.

Her er alt hvad du har brug for at vide om Ethernet-kabler Alt hvad du behøver at vide om Ethernet-kabler Alt hvad du behøver at vide om Ethernet-kabler .

FTP-kabel3 af Baran Ivo - Eget arbejde. Licenseret under Public domain via Wikimedia Commons

Fremskridt inden for WiFi-forbindelse

Inden for IEEE 802.11-protokollen blev der foretaget ændringer for at opnå enten bedre rækkevidde eller bedre datagennemstrømning eller begge dele. Fra de formative dage i 1997 til 2013 er WiFi-standarder blevet ændret fra 802.11 til 802.11b / a, 802.11g, 802.11n og endelig 802.11ac (bør du købe en trådløs AC-router Hvis du køber en trådløs 802.11ac router Bør du købe en trådløs 802.11ac-router? 802.11ac lover blærehastigheder, men mange forbrugere er lige nu ved at opgradere til 802.11n, hvilket lader mange spekulere på, om den nye version er umagen værd.?). Uanset hvor avancerede de er blevet, hører de stadig til 802.11-familien, som altid kører ved halv dupleks. Selvom der er foretaget forbedringer, især med inkluderingen af ​​MIMO (hvad er MIMO 4 ting, du skal vide, før du køber en Wi-Fi-router til dit hjem 4 Ting at vide, før du køber en Wi-Fi-router til dit hjem, der spekulerer på, hvordan man får Wi- Fi derhjemme, hvad en Wi-Fi-router er, eller hvilken type router du har brug for? Denne introduktion vil besvare dine spørgsmål og mere.?), Ved at køre ved halv dupleks reducerer den samlede spektrale effektivitet med halv.

Interessant nok reklamerer MIMO-understøttede routere (multiple-input multiple-output) meget hurtigere datahastigheder. Disse routere bruger flere antenner til at transmittere og modtage flere datastrømme samtidig, hvilket kan øge den samlede overførselshastighed. Dette findes ofte i 802.11n og nyere routere, der annoncerer hastigheder fra 600 megabits per sekund og højere. Da de arbejder med halv dupleks, er 50 procent (300 megabits per sekund) af båndbredden imidlertid forbeholdt transmission, mens de andre 50 procent bruges til at modtage.

Fuld-dupleks WiFi i fremtiden

Der er stigende kommerciel interesse i fuld duplex trådløs forbindelse. Den væsentligste årsag er, at fremskridt inden for halvduplex FDD og TDD er mettende. Softwareforbedringer, moduleringsfremskridt og MIMO-forbedringer bliver sværere og sværere. Efterhånden som flere enheder tilsluttes trådløst, vil behovet for øget spektraleffektivitet i sidste ende være altafgørende. Fuld dupleks trådløs forbindelse har med succes vist den øjeblikkelige fordobling af denne spektrale effektivitet.

I områder, hvor der er minimal indvirkning på hardware, softwarekonfiguration, lovgivningsmæssige ændringer og monetære investeringer, vil denne ændring fra halvduplex til fuld dupleks begynde at blive mere og mere prominent. Drevet oprindeligt af behovet for mere kapacitet, kan vi finde fuld-duplex WiFi engang i den nærmeste fremtid, oprindeligt side om side med de nyeste halvduplexkomponenter.