WiFi-forbindelser kører ved halvduplex, mens den kablede del af LAN'et er på fuld duplex. Så det ser ud til, at ved at forbinde via WiFi, måtte noget give. Var vi shortchanged? Kan du lide at miste halvdelen af noget? Værre, vil vi ikke kunne udføre visse ting med vores computere og eksterne enheder, hvis de blev tilsluttet via WiFi?
Duplex versus Simplex
I netværkssammenhæng betyder udtrykket "duplex" muligheden for at to punkter eller enheder kommunikerer med hinanden, i modsætning til "simplex", der refererer til ensrettet kommunikation. I et duplexkommunikationssystem kan begge punkter (enheder) sende og modtage oplysninger. Eksempler på duplekssystemer omfatter telefoner og walkie-talkies.
På den anden side tillader simplex-systemer kun en enhed at sende information, mens andre modtager. Den fælles infrarøde fjernbetjening er et glimrende eksempel på et simplex-system, hvor IR-fjernbetjeningen sender signaler, men modtager aldrig nogen til gengæld.
Fuld og Halv Dupleks
Fuld duplexkommunikation mellem to komponenter betyder, at både kan transmittere og modtage information mellem hinanden samtidigt. Telefoner er fuldduplex systemer, så begge parter på telefonen kan tale og lytte samtidig.
I halvduplekssystemer skal overførslen og modtagelsen af information ske skiftevis. Mens et punkt overfører, må den anden kun modtage. Walkie-talkie-radiokommunikation er et halvduplexsystem, der er karakteriseret ved at sige "over" i slutningen af en transmission for at indikere, at festen er klar til at modtage information.
Hvordan Duplexing påvirker WiFi Routers
WiFi-routere er enheder, der modulerer og planlægger strømmen af information til og fra enhver trådløs enhed (f.eks. En bærbar computer eller smartphone) til internettet ved hjælp af en specifik standard eller protokol kaldet IEEE 802.11, der arbejder ved halvduplex. WiFi er kun varemærkemærket for denne specifikke IEEE-standard (forstå de fælles WiFi-standarder. Forstå de mest almindelige Wi-Fi-standarder. Forstå de mest almindelige Wi-Fi-standarder Wi-Fi kan være lidt forvirrende, fordi der er en håndfuld forskellige standarder Brugt. Her er hvad du behøver at vide. Læs mere).
WiFi-enheder forbindes trådløst til routeren ved hjælp af radiobølger ved 2, 4 GHz eller 5 GHz. Ruteren skemaer og sørger for, at de korrekte oplysninger strømmer mellem hver tilsluttet enhed og internettet; uden kollision og tab ved et procesopkald Time Division Duplexing (TDD) til at opføre sig som fuld duplexering.
TDD emulerer fuldduplexing ved at opsætte eller dividere tidsperioder, der skifter mellem transmission og modtagelse. Datapakker flyder begge veje som dikteret af tidsafdelingerne. Ved at hugge disse tidsperioder fint, synes apparater, der er forbundet på denne måde, at sende og modtage samtidigt.
Hvorfor kan nuværende routere ikke køre ved fuld-dupleks?
Det største problem for at opnå fuld duplex kapacitet over radio er selvforstyrrelser. Denne interferens eller støj er mere intens end selve signalet selv. Simpelthen opstår interferens i et fuldduplekssystem, når et enkelt punkt sender og modtager samtidigt, og det vil også modtage egen transmission, og selvforstyrrelser produceres derfor.
Praktisk fuldduplex trådløs er mulig inden for forskning og akademi. Dette opnås i vid udstrækning ved at annullere selvinterferensen på to niveauer. Den første er ved signalinversion af selve støjsignalet, og processen for støjafbrydelse forstærkes yderligere digitalt. Nogle få Stanford Universitetsstuderende har bygget i 2010 og 2011 arbejdet med fuldduplexradio prototyper (læs hvidbogen). Nogle af disse studerende er gået på at danne en kommerciel opstart kaldet KUMU Networks, der er forpligtet til at revolutionere trådløst netværk.
Andre værker som IBFD (In-Band Full Duplex) af Cornell University og STAR (Simultaneous Transmit and Receive) af Photonic Systems Inc. kan også findes.
Hvad med Wired LAN?
Den kablede del af LAN kommunikerer ved fuld duplex med to par snoet ledninger, der danner ethernet-kabelforbindelsen. Hvert par er dedikeret til at sende og modtage informationspakker samtidigt, derfor ingen kollision af data og ingen indblanding.
Her er alt hvad du behøver at vide om Ethernet-kabler Alt hvad du behøver at vide om Ethernet-kabler Alt hvad du behøver at vide om Ethernet-kabler Læs mere.
Fremskridt i WiFi-forbindelse
Inden for IEEE 802.11-protokollen blev der foretaget ændringer for at opnå enten bedre rækkevidde eller bedre data-gennemstrømning, eller begge dele. Fra dens 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 (skal du købe en trådløs AC-router Skal du købe en trådløs 802.11ac-router ? Skal du købe en trådløs 802.11ac-router? 802.11ac lover blisterhastigheder, men mange forbrugere er lige ved at komme rundt for at opgradere til 802.11n, så mange undrer sig over, om den nye version er værd. Læs mere?). Uanset hvor avanceret de er blevet, hører de stadig til 802.11-familien, som altid løber ved halvduplex. Selvom der er foretaget forbedringer, især med inkluderingen af MIMO (hvad er MIMO Hvad skal du vide, når du køber en WiFi-router til dit hjem Hvad du skal vide, når du køber en WiFi-router til dit hjem Mange mennesker finder ud af, at de ikke gør det vide meget om routere, når det kommer tid til at købe en. Der er ikke nogen skam i det. Forbrugerne bryder sig normalt ikke om at lære meget om dem, fordi vi ikke ofte ... Læs mere?), der kører ved halvduplex reducerer samlet spektral effektivitet med halvdelen.
Interessant, MIMO-understøttede routere (multiple-input multiple-output) annoncerer meget hurtigere datahastigheder. Disse routere bruger flere antenner til at transmittere og modtage flere datastrømme samtidigt, hvilket kan øge de samlede overførselshastigheder. Dette findes almindeligt i 802.11n og nyere routere, der annoncerer hastigheder fra 600 megabit per sekund og højere. Men da de opererer ved halvduplex, er 50 procent (300 megabit per sekund) af båndbredden reserveret til transmission, mens de øvrige 50 procent anvendes til modtagelse.
Full-Duplex WiFi i fremtiden
Der er stigende kommerciel interesse for fuld duplex trådløs forbindelse. Hovedårsagen er, at fremskridt i halvduplex FDD og TDD er mættende. Softwareforbedringer, modulationsfremskridt og MIMO-forbedringer bliver hårdere og sværere. Da flere enheder forbinder trådløst, vil behovet for øget spektral effektivitet i sidste ende være afgørende. Fuld-duplex trådløs forbindelse har med succes demonstreret den øjeblikkelige fordobling af denne spektraleffektivitet.
I områder, hvor der er minimal indflydelse på hardware, softwarekonfiguration, regulatoriske ændringer og monetære investeringer, begynder denne ændring fra halvduplex til fuld duplex at blive mere og mere fremtrædende. Drevet i første omgang af behovet for mere kapacitet, kan vi finde fuld-duplex WiFi engang i den nærmeste fremtid, først ved siden af de seneste halvduplex-komponenter.