Che cos'è il funzionamento half-duplex e full-duplex e come influisce sul router?

Le connessioni WiFi sono in esecuzione a half-duplex mentre la parte cablata della LAN è in full-duplex. Quindi sembra che collegando tramite WiFi, qualcosa doveva dare. Siamo stati a corto di cambi? Ti piace perdere la metà di qualcosa? Peggio ancora, non saremo in grado di eseguire determinate cose con i nostri computer e dispositivi periferici se fossero collegati tramite WiFi?

Duplex contro Simplex

In rete, il termine "duplex" indica la possibilità per due punti o dispositivi di comunicare tra loro, al contrario di "simplex" che si riferisce alla comunicazione unidirezionale. In un sistema di comunicazione duplex, entrambi i punti (dispositivi) possono trasmettere e ricevere informazioni. Esempi di sistemi duplex includono telefoni e walkie-talkie.

D'altra parte, i sistemi simplex consentono solo a un dispositivo di trasmettere informazioni, mentre altri lo ricevono. Il comune telecomando a infrarossi è un ottimo esempio di un sistema simplex, in cui il telecomando a infrarossi trasmette segnali ma non ne riceve mai in cambio.

Full e Half-Duplex

La comunicazione full duplex tra due componenti significa che entrambi possono trasmettere e ricevere informazioni tra loro contemporaneamente. I telefoni sono sistemi full-duplex in modo che entrambe le parti al telefono possano parlare e ascoltare allo stesso tempo.

Nei sistemi half-duplex, la trasmissione e la ricezione di informazioni devono avvenire alternativamente. Mentre un punto sta trasmettendo, l'altro deve solo ricevere. La comunicazione radio walkie-talkie è un sistema half-duplex, questo è caratterizzato dal dire “al di sopra di” al termine di una trasmissione per indicare che la parte è pronta a ricevere informazioni.

In che modo Duplexing influisce sui router WiFi

I router WiFi sono dispositivi che modulano e programmano il flusso di informazioni da e verso qualsiasi dispositivo elettronico con funzionalità WiFi (come un laptop o uno smartphone) a Internet, utilizzando uno standard o protocollo specifico chiamato IEEE 802.11 che funziona a half-duplex. WiFi è solo il marchio di fabbrica per questo specifico standard IEEE (capire gli standard Wi-Fi più comuni Comprendere i più comuni standard Wi-Fi Comprendere i più comuni standard Wi-Fi Il Wi-Fi può essere un po 'confuso perché ci sono una serie di standard diversi usato.Questo è quello che devi sapere.Per saperne di più).

I dispositivi WiFi si connettono al router in modalità wireless utilizzando le onde radio a 2,4 GHz o 5 GHz. Il router pianifica e si assicura che le informazioni corrette scorrano tra ogni dispositivo connesso e Internet; senza collisione e perdita; mediante una chiamata di processo Time Duplexing (TDD) per comportarsi come un full duplex.

TDD emula il full duplex impostando o dividendo i periodi di tempo che si alternano tra trasmissione e ricezione. I pacchetti di dati fluiscono in entrambe le direzioni come dettato dalle divisioni temporali. Riducendo finemente questi periodi di tempo, i dispositivi collegati in questo modo sembrano trasmettere e ricevere simultaneamente.

Perché i router correnti non possono essere eseguiti su Full-Duplex?

Il problema più grande per ottenere funzionalità full-duplex via radio è l'autointerferenza. Questa interferenza o rumore è più intenso del segnale stesso. In poche parole, l'interferenza in un sistema full-duplex avviene quando un singolo punto trasmette e riceve simultaneamente, e riceverà anche la propria trasmissione, quindi si genera l'auto-interferenza.

Pratico wireless full-duplex è possibile nel regno della ricerca e del mondo accademico. Ciò è largamente raggiunto annullando l'autointerferenza su due livelli. Il primo è l'inversione del segnale del segnale acustico stesso e quindi il processo di cancellazione del rumore è ulteriormente migliorato digitalmente. Alcuni studenti della Stanford University hanno costruito prototipi di radio full-duplex funzionanti nel 2010 e nel 2011 (leggi il white paper). Alcuni di questi studenti hanno continuato a formare una startup commerciale chiamata KUMU Networks, impegnata a rivoluzionare il networking wireless.

Altri lavori come IBFD (In-Band Full-Duplex) di Cornell University e STAR (Simultaneous Transmit and Receive) di Photonic Systems Inc. sono anche disponibili.

Che cosa è la LAN cablata?

La parte cablata della LAN comunica in full-duplex con due coppie di cavi a spirale che formano la connessione del cavo Ethernet. Ogni coppia è dedicata a trasmettere e ricevere pacchetti di informazioni contemporaneamente, quindi nessuna collisione di dati e nessuna interferenza.

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Progressi nella connettività WiFi

All'interno del protocollo IEEE 802.11, sono state apportate modifiche per raggiungere una gamma migliore o un migliore flusso di dati, o entrambi. Dai suoi giorni formativi nel 1997 al 2013, gli standard WiFi sono stati modificati da 802.11 a 802.11b / a, 802.11g, 802.11ne infine, 802.11ac (dovresti acquistare un router wireless-AC Dovresti acquistare un router wireless 802.11ac "Dovresti acquistare un router wireless 802.11ac? 802.11ac promette velocità bollose, ma molti consumatori stanno solo ora passando all'aggiornamento 802.11n, lasciando molti a chiedersi se la nuova versione sia utile." Per saperne di più?). Non importa quanto avanzati siano diventati, appartengono ancora alla famiglia 802.11, che funzionerà sempre in half-duplex. Sebbene siano stati apportati miglioramenti, in particolare con l'inclusione di MIMO (cosa è MIMO 4 Cose da sapere prima di acquistare un router Wi-Fi per la tua casa 4 cose da sapere prima di acquistare un router Wi-Fi per la tua casa Ti chiedi come ottenere Wi-Fi Fi a casa, cos'è un router Wi-Fi, o che tipo di router hai bisogno? Questa introduzione risponderà alle tue domande e altro ancora. Per saperne di più?), L'esecuzione a half-duplex riduce l'efficienza spettrale complessiva della metà.

È interessante notare che i router supportati da MIMO (multiple-input multiple-output) pubblicizzano velocità di trasmissione dati molto più veloci. Questi router utilizzano più antenne per trasmettere e ricevere più flussi di dati contemporaneamente, il che può aumentare le velocità di trasferimento complessive. Questo si trova comunemente nei router 802.11n e più recenti, che promuovono velocità da 600 megabit al secondo e superiori. Tuttavia, poiché operano a half-duplex, il 50 percento (300 megabit al secondo) della larghezza di banda è riservato alla trasmissione mentre l'altro 50 percento viene utilizzato per la ricezione.

WiFi full-duplex in futuro

C'è un crescente interesse commerciale nella connettività wireless full-duplex. Il motivo principale è che i progressi nell'FDD half-duplex e nel TDD sono saturi. Miglioramenti del software, miglioramenti della modulazione e miglioramenti MIMO diventano sempre più difficili. Man mano che più dispositivi si collegano in modalità wireless, la necessità di aumentare l'efficienza spettrale alla fine sarà fondamentale. La connessione wireless full-duplex ha dimostrato con successo il raddoppio istantaneo di questa efficienza spettrale.

Nelle aree in cui vi è un impatto minimo sull'hardware, sulla riconfigurazione del software, sulle modifiche normative e sugli investimenti monetari, questo passaggio da half-duplex a full-duplex comincerà a figurare sempre più in modo prominente. Spinti inizialmente dalla necessità di una maggiore capacità, potremmo trovare il WiFi full-duplex nel prossimo futuro, inizialmente fianco a fianco con gli ultimi componenti half-duplex.

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