ข้อใดเป็นช่องทางการสื่อสารแบบสองทิศทาง full duplex

เพล็กซ์ ระบบการสื่อสารเป็นจุดหนึ่งไปยังจุดระบบประกอบด้วยสองหรือเชื่อมต่อมากขึ้นปาร์ตี้หรืออุปกรณ์ที่สามารถสื่อสารกับคนอื่นในทั้งสองทิศทาง ระบบดูเพล็กซ์ถูกใช้ในเครือข่ายการสื่อสารจำนวนมากไม่ว่าจะเพื่อให้สามารถสื่อสารพร้อมกันในทั้งสองทิศทางระหว่างสองฝ่ายที่เชื่อมต่อกันหรือเพื่อให้มีเส้นทางย้อนกลับสำหรับการตรวจสอบและการปรับระยะไกลของอุปกรณ์ในสนาม ระบบสื่อสารแบบดูเพล็กซ์มีสองประเภท ได้แก่ ฟูลดูเพล็กซ์ (FDX) และฮาล์ฟดูเพล็กซ์ (HDX)

ในระบบฟูลดูเพล็กซ์ทั้งสองฝ่ายสามารถสื่อสารกันได้พร้อมกัน ตัวอย่างของอุปกรณ์แบบ full-duplex เป็นบริการโทรศัพท์ธรรมดาเก่า ; ฝ่ายที่อยู่ปลายสายทั้งสองฝ่ายสามารถพูดและรับฟังได้พร้อมกัน หูฟังจะสร้างเสียงพูดของบุคคลที่อยู่ห่างไกลออกไปเนื่องจากไมโครโฟนจะถ่ายทอดเสียงพูดของบุคคลในพื้นที่ มีช่องทางการสื่อสารสองทางระหว่างกันหรือพูดให้ชัดกว่านั้นคือมีช่องทางการสื่อสารสองช่องระหว่างกัน

ในระบบฮาล์ฟดูเพล็กซ์หรือเซมิดูเพล็กซ์ทั้งสองฝ่ายสามารถสื่อสารกันได้ แต่จะไม่พร้อมกัน การสื่อสารเป็นทิศทางเดียวในแต่ละครั้ง ตัวอย่างของอุปกรณ์ half-duplex เป็นเครื่องส่งรับวิทยุเป็นสองทางวิทยุที่มีการผลักดันไปพูดคุยปุ่ม เมื่อผู้ใช้ในพื้นที่ต้องการพูดคุยกับคนที่อยู่ห่างไกลผู้ใช้จะกดปุ่มนี้ซึ่งจะเปิดเครื่องส่งสัญญาณและปิดเครื่องรับเพื่อป้องกันไม่ให้ได้ยินคนที่อยู่ห่างไกลขณะพูด ในการฟังคนที่อยู่ห่างไกลพวกเขาปล่อยปุ่มซึ่งจะเปิดเครื่องรับและปิดเครื่องส่งสัญญาณ

ระบบที่ไม่ต้องการความสามารถในการดูเพล็กซ์อาจใช้การสื่อสารแบบซิมเพล็กซ์แทนซึ่งอุปกรณ์หนึ่งส่งผ่านและอีกเครื่องสามารถรับฟังได้เท่านั้น [1]ตัวอย่างมีการออกอากาศวิทยุและโทรทัศน์openers ประตูโรงรถ , จอภาพทารก , ไมโครโฟนไร้สายและกล้องวงจรปิดในอุปกรณ์เหล่านี้การสื่อสารเป็นไปในทิศทางเดียวเท่านั้น

ภาพประกอบง่ายๆของระบบสื่อสารแบบ half-duplex

ครึ่งเพล็กซ์ (HDX) ระบบการสื่อสารในทั้งสองทิศทาง แต่ทิศทางเดียวเท่านั้นในเวลาที่ไม่พร้อมกันในทั้งสองทิศทาง [1]โดยปกติแล้วเมื่อฝ่ายใดฝ่ายหนึ่งเริ่มได้รับสัญญาณจะต้องรอให้การส่งสัญญาณเสร็จสมบูรณ์ก่อนที่จะตอบกลับ

ตัวอย่างของระบบฮาล์ฟดูเพล็กซ์คือระบบสองฝ่ายเช่นเครื่องส่งรับวิทยุซึ่งระบบหนึ่งจะต้องใช้ "เกิน" หรือคำหลักอื่นที่กำหนดไว้ก่อนหน้านี้เพื่อระบุการสิ้นสุดของการส่งสัญญาณและตรวจสอบให้แน่ใจว่ามีฝ่ายเดียวเท่านั้นที่ส่งในแต่ละครั้ง การเปรียบเทียบสำหรับระบบฮาล์ฟดูเพล็กซ์จะเป็นส่วนหนึ่งของถนนที่มีตัวควบคุมการจราจรอยู่ที่ปลายแต่ละด้าน การจราจรสามารถไหลได้ทั้งสองทิศทาง แต่จะมีทิศทางเดียวเท่านั้นซึ่งควบคุมโดยผู้ควบคุมการจราจร

โดยปกติระบบ Half-duplex จะใช้เพื่อประหยัดแบนด์วิธเนื่องจากต้องการเพียงช่องทางการสื่อสารเดียวและใช้ร่วมกันระหว่างสองทิศทาง ตัวอย่างเช่นเครื่องส่งรับวิทยุต้องการความถี่เดียวสำหรับการสื่อสารแบบสองทิศทางในขณะที่โทรศัพท์มือถือซึ่งเป็นอุปกรณ์ฟูลดูเพล็กซ์โดยทั่วไปต้องใช้ความถี่สองความถี่ในการส่งสัญญาณเสียงพร้อมกันสองช่องสัญญาณหนึ่งช่องในแต่ละทิศทาง

ในระบบการสื่อสารอัตโนมัติเช่นการเชื่อมโยงข้อมูลสองทางการมัลติเพล็กซ์แบบแบ่งเวลาสามารถใช้สำหรับการจัดสรรเวลาสำหรับการสื่อสารในระบบฮาล์ฟดูเพล็กซ์ ตัวอย่างเช่นสถานี A ที่ปลายด้านหนึ่งของลิงก์ข้อมูลอาจได้รับอนุญาตให้ส่งได้หนึ่งวินาทีจากนั้นสถานี B ที่ปลายอีกด้านหนึ่งอาจได้รับอนุญาตให้ส่งได้หนึ่งวินาทีจากนั้นจึงวนซ้ำ ในรูปแบบนี้ช่องจะไม่ถูกปล่อยให้ว่าง

ในระบบฮาล์ฟดูเพล็กซ์หากมีฝ่ายส่งสัญญาณมากกว่าหนึ่งฝ่ายในเวลาเดียวกันจะเกิดการชนกันส่งผลให้ข้อความสูญหายหรือผิดเพี้ยน

ภาพประกอบง่ายๆของระบบการสื่อสารแบบฟูลดูเพล็กซ์ เต็มสองไม่ได้เป็นเรื่องธรรมดาในวิทยุมือถือเป็นที่แสดงที่นี่เนื่องจากค่าใช้จ่ายและความซับซ้อนของวิธีการพิมพ์สองหน้าทั่วไป แต่จะใช้ใน โทรศัพท์ , โทรศัพท์มือถือและ โทรศัพท์ไร้สาย

เต็มเพล็กซ์ (FDX) ระบบช่วยให้การสื่อสารในทั้งสองทิศทางและแตกต่างจากครึ่งเพล็กซ์ช่วยให้นี้จะเกิดขึ้นพร้อมกัน [1]

ที่ดินสายโทรศัพท์เครือข่ายเป็นแบบ full-duplex ตั้งแต่พวกเขาช่วยให้ทั้งสองสายที่จะพูดและได้ยินเสียงในเวลาเดียวกัน การดำเนินงานแบบ full-duplex จะประสบความสำเร็จในวงจรสองสายผ่านการใช้งานที่ขดลวดไฮบริดในไฮบริดโทรศัพท์โทรศัพท์มือถือสมัยใหม่ยังเป็นแบบฟูลดูเพล็กซ์ [2]

มีความแตกต่างทางเทคนิคระหว่างการสื่อสารแบบ full-duplex คือการใช้ช่องทางการสื่อสารที่เดียวทางกายภาพสำหรับทั้งสองทิศทางพร้อมกันและแบบ dual-เริมการสื่อสารที่ใช้งานที่แตกต่างกันสองช่องทางหนึ่งสำหรับแต่ละทิศทาง จากมุมมองของผู้ใช้ที่แตกต่างกันทางเทคนิคไม่สำคัญและทั้งสองสายพันธุ์ที่มักจะถูกเรียกว่าเพล็กซ์เต็มรูปแบบ

การเชื่อมต่ออีเทอร์เน็ตจำนวนมากสามารถดำเนินการแบบฟูลดูเพล็กซ์ได้โดยการใช้คู่บิดทางกายภาพสองคู่พร้อมกันภายในแจ็คเก็ตเดียวกันหรือใยแก้วนำแสงสองเส้นที่เชื่อมต่อโดยตรงกับอุปกรณ์เครือข่ายแต่ละตัว: คู่หนึ่งหรือไฟเบอร์สำหรับรับแพ็กเก็ตในขณะที่อีกคู่หนึ่งใช้สำหรับการส่ง แพ็คเก็ต สายพันธุ์อีเธอร์เน็ตอื่น ๆ เช่น1000BASE-Tใช้ช่องสัญญาณเดียวกันในแต่ละทิศทางพร้อมกัน ไม่ว่าในกรณีใดก็ตามด้วยการทำงานแบบฟูลดูเพล็กซ์สายเคเบิลจะกลายเป็นสภาพแวดล้อมที่ไม่มีการชนกันและเพิ่มความสามารถในการรับส่งข้อมูลสูงสุดที่รองรับโดยการเชื่อมต่ออีเทอร์เน็ตแต่ละครั้ง

ฟูลดูเพล็กซ์ยังมีประโยชน์หลายประการเหนือการใช้ฮาล์ฟดูเพล็กซ์ เนื่องจากมีเครื่องส่งสัญญาณเพียงเครื่องเดียวในคู่บิดแต่ละคู่จึงไม่มีการทะเลาะวิวาทและไม่มีการชนกันจึงไม่ต้องเสียเวลาไปกับการรอหรือส่งเฟรมใหม่ ความสามารถในการรับส่งข้อมูลเต็มสามารถใช้ได้ทั้งสองทิศทางเนื่องจากฟังก์ชันการส่งและรับแยกกัน

ระบบที่ใช้คอมพิวเตอร์บางระบบในช่วงทศวรรษที่ 1960 และ 1970 จำเป็นต้องใช้อุปกรณ์อำนวยความสะดวกแบบฟูลดูเพล็กซ์แม้กระทั่งสำหรับการดำเนินการแบบ half-duplex เนื่องจากรูปแบบการสำรวจและการตอบสนองของพวกเขาไม่สามารถทนต่อความล่าช้าเล็กน้อยในการย้อนกลับทิศทางของการส่งในแนว half-duplex [ ต้องการอ้างอิง ]

การยกเลิกเสียงสะท้อน

ระบบเสียงฟูลดูเพล็กซ์เช่นโทรศัพท์สามารถสร้างเสียงสะท้อนซึ่งจำเป็นต้องถอดออก เสียงสะท้อนจะเกิดขึ้นเมื่อเสียงที่ออกมาจากลำโพงที่มาจากปลายสุดเข้าไมโครโฟนอีกครั้งและส่งกลับไปที่ปลายสุด จากนั้นเสียงจะปรากฏขึ้นอีกครั้งที่จุดสิ้นสุดของแหล่งสัญญาณเดิม แต่ล่าช้า เส้นทางการตอบรับนี้อาจเป็นแบบอะคูสติกผ่านอากาศหรืออาจจะเชื่อมต่อกันโดยกลไกเช่นในโทรศัพท์ การยกเลิกเสียงสะท้อนเป็นการดำเนินการประมวลผลสัญญาณที่ลบสัญญาณระยะไกลออกจากสัญญาณไมโครโฟนก่อนที่จะส่งกลับผ่านเครือข่าย

การยกเลิกเสียงสะท้อนเป็นเทคโนโลยีสำคัญที่ช่วยให้โมเด็มมีประสิทธิภาพแบบฟูลดูเพล็กซ์ที่ดี มาตรฐานโมเด็ม V.32, V.34, V.56 และ V.90 ต้องการการยกเลิกเสียงสะท้อน [3]

ตัวยกเลิกเสียงสะท้อนมีให้ใช้งานทั้งซอฟต์แวร์และฮาร์ดแวร์ พวกเขาสามารถเป็นส่วนประกอบที่เป็นอิสระในระบบการสื่อสารหรือการรวมเข้ากับระบบการสื่อสารของหน่วยประมวลผลกลางอุปกรณ์ที่ไม่กำจัดเสียงสะท้อนในบางครั้งจะให้ประสิทธิภาพฟูลดูเพล็กซ์ที่ไม่ดี

เมื่อใช้วิธีการเข้าถึงช่องสัญญาณในเครือข่ายแบบจุดต่อหลายจุด (เช่นเครือข่ายเซลลูลาร์ ) สำหรับการแบ่งช่องทางการสื่อสารไปข้างหน้าและย้อนกลับบนสื่อการสื่อสารทางกายภาพเดียวกันพวกเขาเรียกว่าวิธีการดูเพล็กซ์

การดูเพล็กซ์การแบ่งเวลา

Time-division duplexing (TDD) คือการประยุกต์ใช้การมัลติเพล็กซ์แบบแบ่งเวลาเพื่อแยกสัญญาณขาออกและขากลับ เลียนแบบการสื่อสารแบบฟูลดูเพล็กซ์ผ่านลิงก์การสื่อสารแบบ half duplex

การดูเพล็กซ์แบบแบ่งเวลามีความยืดหยุ่นในกรณีที่มีความไม่สมมาตรของอัตราข้อมูลอัปลิงค์และดาวน์ลิงค์ เมื่อปริมาณข้อมูลอัปลิงค์เพิ่มขึ้นความสามารถในการสื่อสารที่มากขึ้นสามารถจัดสรรได้แบบไดนามิกและเมื่อปริมาณการรับส่งข้อมูลเบาบางลงความจุจะถูกลบออกไป เช่นเดียวกับทิศทางการดาวน์ลิงค์ ส่ง / รับการเปลี่ยนแปลงช่องว่าง (TTG) เป็นช่องว่าง (เวลา) ระหว่างระเบิด downlink และระเบิดอัปลิงค์ที่ตามมา ในทำนองเดียวกันช่องว่างการรับ / ส่งการเปลี่ยนแปลง (RTG) คือช่องว่างระหว่างการระเบิดของอัปลิงค์และการระเบิดของดาวน์ลิงค์ที่ตามมา [4]

สำหรับระบบวิทยุนิ่งเส้นทางวิทยุอัปลิงค์และดาวน์ลิงค์น่าจะใกล้เคียงกันมาก ซึ่งหมายความว่าเทคนิคต่างๆเช่นการขึ้นรูปคานทำงานได้ดีกับระบบ TDD

ตัวอย่างของระบบดูเพล็กซ์การแบ่งเวลา ได้แก่ :

• อินเทอร์เฟซอากาศเสริมUMTS 3G TD-CDMAสำหรับการสื่อสารโทรคมนาคมเคลื่อนที่ภายในอาคาร
• จีนTD-LTE 4-G , TD-SCDMA 3 Gการสื่อสารเคลื่อนที่ติดต่อทางอากาศ
• โทรศัพท์ไร้สายDECT
• ครึ่งเพล็กซ์แพ็คเก็ตเปลี่ยนเครือข่ายขึ้นอยู่กับผู้ให้บริการการเข้าถึงหลายความรู้สึกเช่น 2 สายหรือhubbed อีเธอร์เน็ต , เครือข่ายไร้สายในพื้นที่และบลูทู ธได้รับการพิจารณาเป็นเวลาส่วน Duplexing ระบบ TDMA แม้จะไม่ได้มีการแก้ไขกรอบความยาว
• IEEE 802.16 WiMAX
• PACTOR
• อินเทอร์เฟซ ISDN BRI Uตัวแปรที่ใช้ระบบไลน์มัลติเพล็กซ์การบีบอัดเวลา (TCM)
• G.fastเป็นมาตรฐานDigital Subscriber Line (DSL) ที่พัฒนาโดยITU-T

การดูเพล็กซ์การแบ่งความถี่

แบ่งความถี่พิมพ์สองหน้า (FDD) หมายถึงว่าเครื่องส่งสัญญาณและตัวรับสัญญาณทำงานโดยใช้ที่แตกต่างกันความถี่ของผู้ให้บริการ วิธีนี้มักใช้ในการทำงานของวิทยุแฮมซึ่งผู้ปฏิบัติงานพยายามใช้สถานีทวนสัญญาณ สถานีทวนสัญญาณต้องสามารถส่งและรับการส่งได้ในเวลาเดียวกันและทำได้โดยการปรับเปลี่ยนความถี่ที่ส่งและรับเล็กน้อย โหมดการทำงานนี้จะเรียกว่าเป็นโหมดเพล็กซ์หรือโหมดชดเชย

Uplink และ downlink ย่อยวงดนตรีที่บอกว่าจะแยกจากกันโดยความถี่ชดเชย การดูเพล็กซ์แบบแบ่งส่วนความถี่สามารถทำได้อย่างมีประสิทธิภาพในกรณีของการรับส่งข้อมูลแบบสมมาตร ในกรณีนี้แบ่งเวลาพิมพ์สองหน้ามีแนวโน้มที่จะเสียแบนด์วิดธ์ในช่วงที่สวิทช์มาจากการส่งจะได้รับมีมากขึ้นโดยธรรมชาติความล่าช้าและอาจต้องซับซ้อนมากขึ้นวงจร

ระบบดูเพล็กซ์การแบ่งความถี่สามารถขยายช่วงได้โดยใช้ชุดของสถานีทวนสัญญาณธรรมดาเนื่องจากการสื่อสารที่ส่งผ่านความถี่เดียวจะเดินทางไปในทิศทางเดียวกันเสมอ

ข้อดีอีกประการหนึ่งของการดูเพล็กซ์การแบ่งความถี่คือทำให้การวางแผนวิทยุง่ายขึ้นและมีประสิทธิภาพมากขึ้นเนื่องจากสถานีฐานไม่ "ได้ยิน" ซึ่งกันและกัน (เนื่องจากส่งและรับในย่านความถี่ย่อยที่แตกต่างกัน) ดังนั้นโดยปกติจะไม่รบกวนซึ่งกันและกัน ในทางกลับกันกับระบบการแบ่งเวลาแบบดูเพล็กซ์ต้องใช้ความระมัดระวังเพื่อรักษาเวลาในการป้องกันระหว่างสถานีฐานใกล้เคียง (ซึ่งจะลดประสิทธิภาพของสเปกตรัม ) หรือเพื่อซิงโครไนซ์สถานีฐานเพื่อส่งและรับในเวลาเดียวกัน (ซึ่งจะเพิ่มความซับซ้อนของเครือข่ายและ ดังนั้นต้นทุนและลดความยืดหยุ่นในการจัดสรรแบนด์วิดท์เนื่องจากสถานีฐานและภาคทั้งหมดจะถูกบังคับให้ใช้อัตราส่วนอัปลิงค์ / ดาวน์ลิงค์เดียวกัน)

ตัวอย่างของระบบ duplexing แบบแบ่งความถี่ ได้แก่ :

• ADSLและVDSL
• เทคโนโลยีมือถือส่วนใหญ่รวมถึงUMTS / WCDMAใช้โหมดดูเพล็กซ์แบ่งความถี่และระบบcdma2000
• IEEE 802.16 WiMaxยังใช้โหมด duplexing แบบแบ่งความถี่

• Tanenbaum, Andrew S. (2003). เครือข่ายคอมพิวเตอร์ศิษย์ฮอลล์. ISBN 0-13-038488-7.

• Riihonen, Taneli (2014). การออกแบบและวิเคราะห์ Duplexing โหมดและการส่งต่อโปรโตคอลสำหรับ OFDM (A) Relay ลิงก์ ชุดสิ่งพิมพ์ Aalto University DOCTORAL DISSERTATIONS, 81/2014 ISBN 978-952-60-5715-6.