Rakstā mēs centīsimies detalizēti pastāstīt par to, kas ir dupleksā komunikācija. Šis ir uztvērēja un raidītāja savienošanas princips, kas nozīmē informācijas pārraidi vienlaicīgi abos virzienos. Pirmo reizi šāda savienojuma koncepcija tika ieviesta pirms pusotra gadsimta transatlantiskajā telegrāfā un nedaudz vēlāk teleprinteros. Šāda ideja lieliski izglāba fiziskos sakaru kanālus. Iedomājieties, cik maksātu kabeļa novietošana pāri okeāna dibenam. Jūs paši varat pārliecināties – ietaupījumi ir ievērojami. Teletaipa gadījumā viss ir daudz vienkāršāk. Ideja jau bija zināma visiem, taču viņi izdomāja nedaudz atšķirīgu informācijas attēlošanas veidu (izmantojot drukas ierīces).
Vienkāršas sistēmas
Vienkārša un dupleksā komunikācija, varētu teikt, ir sinonīmi. Taču informācijas pārsūtīšanas un saņemšanas principā ir atšķirības. Dupleksās komunikācijas gadījumā vairākas ierīces var vienlaicīgi apmainīties ar informāciju (to saņemt un pārraidīt). Bet, organizējot simpleksu komunikāciju, vispirms pārraida viena ierīce, tad otrā, trešā utt.e. Citiem vārdiem sakot, ir zināma kārtība.
Šeit ir vienkāršās sistēmas piemēri:
- Apraide.
- Mikrofoni skaņas ierakstīšanai.
- Zīdaiņu monitori.
- Bezvadu un vadu austiņas.
- Dažādas drošības kameras.
- Bezvadu vadības sistēmas jebkurai ierīcei.
Vienkāršai komunikācijai nav jāspēj pārsūtīt informāciju abos virzienos.
Duplekso ierīču darbības princips
Kas attiecas uz duplekso sakaru ierīcēm, tām ir nedaudz atšķirīgs dizains. Tie savieno divus punktus. Piemērs ir mūsdienu datoru porti, piemēram, Ethernet. Tieši tajās parasti notiek šāda informācijas apmaiņa. Līdzīgs princips ir noteikts arī telefona sakaros - galu galā jūs ļoti labi zināt, ka divi cilvēki var runāt un dzirdēt vienlaikus.
Ciparu tehnoloģijās ir tikai redzams abpusējās radiosakaru (un arī vadu) efekts. Ja uztveršanas un pārraidīšanas kanāli faktiski strādātu vienlaikus, iekārta izdegtu dažu sekunžu laikā. Ir noteikts laika dalījums, ar tā palīdzību notiek pakešu veidošana un pārslēgšana. Un lietotāji, kuri izmanto saziņas rīkus, nevar pamanīt "triku". Ir tā sauktais nepilnīgais duplekss, ko aktīvi izmanto rācijās. Šajā gadījumā kanāls tiek pārtraukts, ieviešot noteiktus koda vārdus, kas izrunāabonenti.
Kā kanāli tiek dalīti ar laiku
Kā nākamo piemēru apskatīsim globālo tīmekli – internetu. Tieši šeit ir svarīga kanālu atdalīšana un laika intervālu piešķiršana dažādiem abonentiem. Tās ir līnijas ar asimetrisku ātrumu (vienlaikus notiek gan datu augšupielāde, gan lejupielāde). Kanālu atšķirības dažādām informācijas plūsmām ļāva realizēt piekļuvi satelītiem. Izmantojot šādu piekļuvi, pieprasījums tiek veikts tuvākajam mobilo sakaru operatora tīklam, un atbilde jau nāk no satelīta no kosmosa dzīlēm.
Šeit ir ierīču piemēri, kurās tiek izmantotas šādas tehnoloģijas:
- Šūnu sakaru trešā paaudze (pazīstamāks apzīmējums 3G).
- Vairāki LTE veidi.
- WiMAX (vai 3G+).
- Kā arī mazāk zināmā bezvadu DECT telefonija.
Informācijas pārraides dažādība
Pirms nedaudz vairāk nekā 50 gadiem plaši sāka ieviest impulsa ierīces. Masveida ieviešanas iemesls ir tas, ka ir parādījusies un labi sevi pierādījusi cietvielu elektronika. Diskrētas cauruļu ierīces aizņēma pārāk daudz vietas (salīdzinājumā ar modernākām pusvadītāju ierīcēm).
Sākotnēji bija divi režīmi, kuros kanāli tika saspiesti:
- Cikliskais (sinhronais) pārraides veids – abonenti periodiski pieslēdzas līnijai. Turklāt savienojuma secība ir stingri noteikta. Pirmkārtjums ir jāizstrādā rāmja struktūra, pēc tam jāīsteno laika signāli. Kas attiecas uz kodējuma raksturu, tam nav nozīmes.
- Asinhronais pārraides veids tiek plaši izmantots digitālajās sistēmās. Šajā gadījumā informācija tiek nosūtīta iepriekš izveidotās paketēs, kuru lielums ir vairāki simti vai pat tūkstoši bitu. Tā kā ir adreses, kļūst iespējams organizēt asinhronu mijiedarbību. Šo principu mūsdienās izmanto pat mobilajos sakaros. Jums jāpievērš uzmanība tam, ka mūsdienu sakaru protokolos baitu skaits ir vienmērīgs. Šī iemesla dēļ tīri formāli sinhronizācija nenotiek.
Signāla frekvence un forma
Jāatzīmē arī tas, ka katra informācijas pakete tiek papildināta ar galveni. Pārraidāmās informācijas sastāvu nosaka, kāds standarts ir protokolam. Kanāls tiek ielādēts ar noteiktu periodu un frekvenci. Padomju duplekso sakaru kanāli darbojās ar frekvenci 8 kHz (tālruņa signāla paraugs tiek ņemts ar ātrumu 64 kbps).
Ņemiet vērā vairākas nesējfrekvences modulācijas metodes:
- PWM (impulsa platums).
- Laika impulss.
- Impulsa amplitūda.
Binārie signālu veidi tiek kodēti, izmantojot kvadrātviļņu impulsus. Šajā gadījumā tiek iegūts bezgalīgi plašs spektrs, un patieso signālu var izgriezt, izmantojot filtrus. Tā rezultātā tiek izlīdzinātas priekšpuses. Stiepšanās dēļ rodas interpulsu traucējumi. Blakus esošajos kanālos parādās traucējumi - tas ir saistīts ar to, ka spektrikrustojas.
Laika atdalīšanas soļi
Un tagad apskatīsim, kādus signālu atdalīšanas posmus var atrast dupleksajos domofonos. Mēs varam atšķirt šādu hierarhiju:
- Pirmajā posmā ir 32 kanāli, divi no tiem ir rezervēti pakalpojumu ziņojumiem. Šo kanālu kopējais ātrums ir 2048 kbps.
- Pārējie posmi tiek veidoti, multipleksējot četras straumes (pa bitam). Ir vērts atzīmēt, ka visas standartu sadaļas ir izveidotas iepriekš.
Frekvences dalījums
Un visbeidzot, parunāsim par frekvenču sadalījumu. Pirmo reizi praksē to ieviesa signalizētājs G. G. Ignatjevs 1880. gadā. Signāla raidītājs ģenerē noteiktu analogā tipa impulsu kopu (parasti 12 no tiem). Signāla platums ir standarta - diapazonā no 300-3500 Hz. Blokam ir nepieciešamais ģeneratoru skaits, kas darbojas šajā diapazonā.
Frekvenču dalījumu var saukt par ideālu simetrisku satiksmes kanālu organizēšanai. To aktīvi izmanto ADSL, IEEE 802.16, CDMA2000.
