การทำงานแบบ Half-Duplex และ Full-Duplex คืออะไร และส่งผลต่อเราเตอร์ของคุณอย่างไร?

การทำงานแบบ Half-Duplex และ Full-Duplex คืออะไร และส่งผลต่อเราเตอร์ของคุณอย่างไร?

การเชื่อมต่อ WiFi ทำงานที่ half-duplex ในขณะที่ส่วนที่มีสายของ LAN นั้นเป็น full-duplex ดังนั้นดูเหมือนว่าการเชื่อมต่อผ่าน WiFi จะต้องให้บางสิ่ง เราถูกย่อหน้าหรือไม่? คุณชอบที่จะสูญเสียอะไรครึ่งหนึ่งหรือไม่? ที่แย่กว่านั้น เราจะไม่สามารถทำบางสิ่งกับคอมพิวเตอร์และอุปกรณ์ต่อพ่วงของเราได้หรือไม่ หากเชื่อมต่อผ่าน WiFi





ดูเพล็กซ์กับซิมเพล็กซ์

ในระบบเครือข่าย คำว่า 'ดูเพล็กซ์' หมายถึงความสามารถของจุดสองจุดหรืออุปกรณ์ในการสื่อสารระหว่างกัน ซึ่งต่างจาก 'ซิมเพล็กซ์' ซึ่งหมายถึงการสื่อสารแบบทิศทางเดียว ในระบบสื่อสารแบบดูเพล็กซ์ จุด (อุปกรณ์) ทั้งสองจุดสามารถส่งและรับข้อมูลได้ ตัวอย่างของระบบดูเพล็กซ์ ได้แก่ โทรศัพท์และเครื่องส่งรับวิทยุ





ในทางกลับกัน ระบบ simplex อนุญาตให้อุปกรณ์หนึ่งส่งข้อมูลเท่านั้น ในขณะที่อุปกรณ์อื่นรับ รีโมตคอนโทรลอินฟราเรดทั่วไปเป็นตัวอย่างสำคัญของระบบซิมเพล็กซ์ โดยที่รีโมตคอนโทรล IR ส่งสัญญาณแต่ไม่เคยได้รับสิ่งตอบแทนใดๆ





ฟูลดูเพล็กซ์และฟูลดูเพล็กซ์

การสื่อสารแบบฟูลดูเพล็กซ์ระหว่างสององค์ประกอบหมายความว่าทั้งสองสามารถส่งและรับข้อมูลระหว่างกันได้พร้อมกัน โทรศัพท์เป็นระบบฟูลดูเพล็กซ์เพื่อให้ทั้งสองฝ่ายบนโทรศัพท์สามารถพูดคุยและฟังได้ในเวลาเดียวกัน

ในระบบฮาล์ฟดูเพล็กซ์ การส่งและรับข้อมูลจะต้องเกิดขึ้นสลับกัน ในขณะที่จุดหนึ่งกำลังส่ง อีกจุดหนึ่งต้องได้รับเท่านั้น การสื่อสารทางวิทยุแบบวอล์คกี้ทอล์คกี้เป็นระบบฮาล์ฟดูเพล็กซ์ ซึ่งมีลักษณะเฉพาะโดยพูดว่า 'over' ที่ส่วนท้ายของการส่งสัญญาณเพื่อแสดงว่าฝ่ายนั้นพร้อมที่จะรับข้อมูล



ภาพประกอบอย่างง่ายของระบบสื่อสารฮาล์ฟดูเพล็กซ์ เครดิตภาพ: Wikipedia

การดูเพล็กซ์ส่งผลต่อเราเตอร์ WiFi อย่างไร

เราเตอร์ WiFi เป็นอุปกรณ์ที่ปรับและกำหนดเวลาการไหลของข้อมูลไปยังและจากอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่รองรับ WiFi (เช่น แล็ปท็อปหรือสมาร์ทโฟน) ไปยังอินเทอร์เน็ต โดยใช้มาตรฐานหรือโปรโตคอลเฉพาะที่เรียกว่า IEEE 802.11 ซึ่งทำงานที่ half-duplex WiFi เป็นเพียงเครื่องหมายการค้าของแบรนด์นี้โดยเฉพาะ IEEE มาตรฐาน ( เข้าใจมาตรฐาน WiFi ทั่วไป ).





อุปกรณ์ WiFi เชื่อมต่อกับเราเตอร์แบบไร้สายโดยใช้คลื่นวิทยุที่ 2.4GHz หรือที่ 5GHz เราเตอร์กำหนดเวลาและตรวจสอบให้แน่ใจว่าข้อมูลที่ถูกต้องไหลระหว่างอุปกรณ์ที่เชื่อมต่อแต่ละเครื่องและอินเทอร์เน็ต ไม่มีการชนและสูญหาย โดยกระบวนการเรียก Time Division Duplexing (TDD) ให้ทำงานเหมือนฟูลดูเพล็กซ์

TDD จำลองฟูลดูเพล็กซ์โดยการตั้งค่าหรือแบ่งช่วงเวลาที่สลับกันระหว่างการส่งสัญญาณและการรับสัญญาณ แพ็กเก็ตข้อมูลไหลทั้งสองวิธีตามที่กำหนดโดยการแบ่งเวลา โดยการตัดช่วงเวลาเหล่านี้อย่างประณีต อุปกรณ์ที่เชื่อมต่อด้วยวิธีนี้ดูเหมือนจะส่งและรับพร้อมกัน





เหตุใดเราเตอร์ปัจจุบันจึงทำงานที่ฟูลดูเพล็กซ์ไม่ได้

ปัญหาที่ใหญ่ที่สุดในการบรรลุความสามารถฟูลดูเพล็กซ์ผ่านคลื่นวิทยุคือการรบกวนตัวเอง การรบกวนหรือสัญญาณรบกวนนี้รุนแรงกว่าสัญญาณจริงเอง พูดง่ายๆ ก็คือ การรบกวนในระบบฟูลดูเพล็กซ์เกิดขึ้นเมื่อจุดเดียวส่งและรับพร้อมกัน และจุดนั้นจะได้รับการส่งสัญญาณของตัวเองด้วย ดังนั้นจึงเกิดการรบกวนตัวเองขึ้น

แผนภาพแสดงการรบกวนตนเอง เครดิต: Kumu Network

ระบบไร้สายฟูลดูเพล็กซ์ในทางปฏิบัติเป็นไปได้ในขอบเขตของการวิจัยและวิชาการ ซึ่งทำได้โดยการยกเลิกการแทรกแซงตนเองในสองระดับ อย่างแรกคือการผกผันของสัญญาณของสัญญาณรบกวนเอง จากนั้นกระบวนการตัดเสียงรบกวนก็ได้รับการปรับปรุงให้ดีขึ้นไปอีกแบบดิจิทัล นักศึกษามหาวิทยาลัยสแตนฟอร์ดสองสามคนมี สร้างต้นแบบวิทยุฟูลดูเพล็กซ์ที่ใช้งานได้ ในปี 2553 และ 2554 ( อ่านเอกสารไวท์เปเปอร์ ). นักเรียนเหล่านี้บางส่วนได้ไปก่อตั้งบริษัทสตาร์ทอัพเชิงพาณิชย์ชื่อ KUMU Networks มุ่งมั่นที่จะปฏิวัติเครือข่ายไร้สาย

ผลงานอื่นๆ เช่น IBFD (In-Band Full-Duplex) โดย Cornell University และ ดาว (การส่งและรับพร้อมกัน) โดย Photonic Systems Inc. ยังสามารถพบ

คุณลดขนาดของ jpeg . ได้อย่างไร

แล้ว LAN แบบมีสายล่ะ?

ส่วนแบบมีสายของ LAN จะสื่อสารที่ฟูลดูเพล็กซ์ด้วยสายบิดเกลียวสองคู่ที่สร้างการเชื่อมต่อด้วยสายเคเบิลอีเทอร์เน็ต แต่ละคู่มีไว้เพื่อส่งและรับแพ็กเก็ตข้อมูลพร้อมกัน จึงไม่เกิดการชนกันของข้อมูลและไม่มีการรบกวน

นี่มัน ทุกสิ่งที่คุณจำเป็นต้องรู้เกี่ยวกับสายเคเบิลอีเธอร์เน็ต .

สาย FTP3 โดย บาราน อีโว - ผลงานของตัวเอง ได้รับอนุญาตภายใต้โดเมนสาธารณะผ่าน วิกิมีเดียคอมมอนส์

ความคืบหน้าในการเชื่อมต่อ WiFi

ภายในโปรโตคอล IEEE 802.11 มีการเปลี่ยนแปลงเพื่อให้ได้ช่วงที่ดีขึ้นหรือปริมาณข้อมูลที่ดีขึ้นหรือทั้งสองอย่าง ตั้งแต่เริ่มก่อตั้งในปี 1997 ถึง 2013 มาตรฐาน WiFi ได้รับการแก้ไขจาก 802.11 เป็น 802.11b/a, 802.11g, 802.11n และสุดท้าย 802.11ac (คุณควรซื้อเราเตอร์ไร้สาย AC หรือไม่) ไม่ว่าพวกเขาจะก้าวหน้าแค่ไหน พวกเขาก็ยังอยู่ในตระกูล 802.11 ซึ่งจะทำงานแบบ half-duplex เสมอ แม้ว่าจะมีการปรับปรุง ที่โดดเด่นที่สุดคือการรวม MIMO ( MIMO คืออะไร ?) การวิ่งแบบ half-duplex จะลดประสิทธิภาพสเปกตรัมโดยรวมลงครึ่งหนึ่ง

ที่น่าสนใจคือเราเตอร์ที่รองรับ MIMO (หลายอินพุตหลายเอาต์พุต) โฆษณาอัตราข้อมูลที่เร็วกว่ามาก เราเตอร์เหล่านี้ใช้เสาอากาศหลายตัวในการส่งและรับสตรีมข้อมูลหลายรายการพร้อมกัน ซึ่งสามารถเพิ่มอัตราการถ่ายโอนโดยรวมได้ ซึ่งมักพบใน 802.11n และเราเตอร์รุ่นใหม่กว่า ซึ่งโฆษณาด้วยความเร็วตั้งแต่ 600 เมกะบิตต่อวินาทีขึ้นไป อย่างไรก็ตาม เนื่องจากใช้งานแบบ half-duplex แบนด์วิดท์ 50 เปอร์เซ็นต์ (300 เมกะบิตต่อวินาที) ถูกสงวนไว้สำหรับการส่งสัญญาณ ในขณะที่อีก 50 เปอร์เซ็นต์ใช้สำหรับการรับ

ฟูลดูเพล็กซ์ WiFi ในอนาคต

มีความสนใจในเชิงพาณิชย์เพิ่มขึ้นในการเชื่อมต่อไร้สายแบบฟูลดูเพล็กซ์ เหตุผลหลักคือความก้าวหน้าใน FDD และ TDD แบบฮาล์ฟดูเพล็กซ์นั้นอิ่มตัว การปรับปรุงซอฟต์แวร์ ความก้าวหน้าในการมอดูเลต และการปรับปรุง MIMO เริ่มยากขึ้นเรื่อยๆ เมื่อมีอุปกรณ์เชื่อมต่อแบบไร้สายมากขึ้น ความต้องการประสิทธิภาพสเปกตรัมที่เพิ่มขึ้นในท้ายที่สุดก็เป็นสิ่งสำคัญยิ่ง การเชื่อมต่อไร้สายแบบฟูลดูเพล็กซ์ประสบความสำเร็จในการแสดงให้เห็นถึงประสิทธิภาพสเปกตรัมที่เพิ่มขึ้นเป็นสองเท่าในทันที

ในพื้นที่ที่มีผลกระทบน้อยที่สุดต่อฮาร์ดแวร์ การกำหนดค่าซอฟต์แวร์ใหม่ การเปลี่ยนแปลงกฎข้อบังคับ และการลงทุนทางการเงิน การเปลี่ยนแปลงจากฮาล์ฟดูเพล็กซ์เป็นฟูลดูเพล็กซ์จะเริ่มมีความชัดเจนมากขึ้นเรื่อยๆ ขับเคลื่อนโดยความต้องการความจุมากขึ้นในขั้นต้น เราอาจพบ WiFi แบบฟูลดูเพล็กซ์ในอนาคตอันใกล้นี้ โดยเริ่มจากส่วนประกอบแบบฮาล์ฟดูเพล็กซ์ล่าสุดในตอนแรก

แบ่งปัน แบ่งปัน ทวีต อีเมล Canon กับ Nikon: กล้องยี่ห้อไหนดีกว่ากัน?

Canon และ Nikon เป็นสองชื่อที่ใหญ่ที่สุดในอุตสาหกรรมกล้อง แต่แบรนด์ใดที่มีกล้องและเลนส์ให้เลือกดีกว่ากัน?

อ่านต่อไป
หัวข้อที่เกี่ยวข้อง
  • เทคโนโลยีอธิบาย
  • Wi-Fi
  • เราเตอร์
  • LAN
เกี่ยวกับผู้เขียน พูน YS(1 บทความที่ตีพิมพ์)

หมาแก่เรียนรู้กลเม็ดใหม่ๆ จากความเปียกแฉะของ 'มาย-เลย์-เซีย'

เพิ่มเติมจาก พูน YS

สมัครรับจดหมายข่าวของเรา

เข้าร่วมจดหมายข่าวของเราสำหรับเคล็ดลับทางเทคนิค บทวิจารณ์ eBook ฟรี และดีลพิเศษ!

คลิกที่นี่เพื่อสมัครสมาชิก