Artiklis püüame teile üksikasjalikult rääkida, mis on dupleksside. See on vastuvõtja ja saatja ühendamise põhimõte, mis eeldab teabe samaaegset edastamist mõlemas suunas. Esimest korda rakendati sellise ühenduse kontseptsiooni poolteist sajandit tagasi Atlandi-üleses telegraafis ja veidi hiljem teleprinterites. Selline idee päästis suurepäraselt füüsilised suhtluskanalid. Kujutage ette, kui palju maksaks kaabli paigaldamine üle ookeanipõhja. Näete ise – kokkuhoid on märkimisväärne. Teletaibi puhul on kõik palju lihtsam. Idee oli juba kõigile teada, kuid nad mõtlesid välja veidi teistsuguse teabe kuvamise viisi (kasutades prindiseadmeid).
Lihtsad süsteemid
Lihtne ja kahepoolne suhtlus on, võib öelda, sünonüümid. Kuid teabe edastamise ja vastuvõtmise põhimõttes on erinevusi. Dupleksside puhul saavad mitu seadet korraga infot vahetada (seda vastu võtta ja edastada). Kuid simpleksside korraldamisel edastab esm alt üks seade, seejärel teine, kolmas jne.e. Teisisõnu, seal on mingi kord.
Siin on näited simplekssüsteemidest:
- Ringhääling.
- Mikrofonid heli salvestamiseks.
- Beebimonitorid.
- Traadita ja juhtmega kõrvaklapid.
- Erinevad turvakaamerad.
- Traadita juhtimissüsteemid kõikidele seadmetele.
Lihtne side ei pea võimaldama teabe edastamist mõlemas suunas.
Dupleksseadmete tööpõhimõte
Mis puudutab duplekssideseadmeid, siis neil on veidi erinev disain. Need ühendavad kahte punkti. Näiteks on kaasaegsed arvutipordid, näiteks Ethernet. Just neis toimub tavaliselt selline infovahetus. Sarnane põhimõte on paika pandud ka telefonisuhtluses – teate ju väga hästi, et kaks inimest saavad korraga rääkida ja kuulda.
Digitaalses tehnoloogias on dupleksraadioside (ja ka juhtmega) efekt vaid nähtav. Kui vastuvõtu- ja edastuskanalid töötaksid tegelikult samaaegselt, põleksid seadmed mõne sekundiga läbi. Kehtib teatud ajajaotus, selle abil toimub pakettide moodustamine ja ümberlülitamine. Ja kasutajad, kes kasutavad suhtlusvahendeid, ei suuda seda "trikki" märgata. Seal on nn mittetäielik dupleks, mida raadiosaatjates aktiivselt kasutatakse. Sel juhul rikutakse kanal teatud hääldavate koodsõnade sisestamisegatellijad.
Kuidas kanaleid ajaga jagatakse
Järgmise näitena käsitleme veebi – Internetti. Just siin on oluline kanalite eraldamine ja ajavahemike jaotamine erinevatele tellijatele. Need on asümmeetrilise kiirusega liinid (samaaegselt toimub nii andmete üles- kui allalaadimine). Erinevate teabevoogude kanalite erinevus võimaldas juurdepääsu satelliitidele. Sellise juurdepääsu korral tehakse päring lähimasse mobiilsideoperaatori võrku ja vastus tuleb juba satelliidilt kosmosesügavusest.
Siin on näiteid seadmetest, mis kasutavad neid tehnoloogiaid:
- Mobiilside kolmas põlvkond (tuttavam nimetus 3G).
- Mitu LTE-tüüpi.
- WiMAX (või 3G+).
- Nagu ka vähemtuntud juhtmeta DECT-telefon.
Teabeedastuse mitmekesisus
Veidi üle 50 aasta tagasi hakati laialdaselt kasutusele võtma impulssseadmeid. Selle massilise kasutuselevõtu põhjus on see, et tahkiselektroonika on ilmunud ja end hästi tõestanud. Diskreetsed toruseadmed võtsid liiga palju ruumi (võrreldes arenenumate pooljuhtseadmetega).
Algselt oli kanalite tihendamiseks kaks režiimi:
- Tsükliline (sünkroonne) edastustüüp – abonendid ühenduvad liiniga perioodiliselt. Lisaks on ühendusjärjestus rangelt määratletud. Esitekspeate kujundama raami struktuuri ja seejärel rakendama ajastussignaale. Mis puudutab kodeeringu olemust, siis see ei oma tähtsust.
- Asünkroonset edastustüüpi kasutatakse laialdaselt digitaalsüsteemides. Sel juhul saadetakse teave eelnev alt vormistatud pakettidena, mille suurus on mitusada või isegi tuhat bitti. Kuna aadressid on olemas, muutub võimalikuks asünkroonse suhtluse korraldamine. Seda põhimõtet kasutatakse tänapäeval isegi mobiilsides. Peate pöörama tähelepanu asjaolule, et kaasaegsetes sideprotokollides on baitide arv paaris. Sel põhjusel ei toimu pelg alt formaalset sünkroonimist.
Signaali sagedus ja kuju
Samuti tuleb märkida, et igale teabepaketile on lisatud päis. Edastatava teabe koostis määratakse selle järgi, milline standard protokollil on. Kanal on koormatud teatud perioodi ja sagedusega. Nõukogude duplekssidekanalid töötasid sagedusel 8 kHz (telefonisignaali diskreetimissagedus on 64 kbps).
Pange tähele mitmeid kandesageduse modulatsiooni meetodeid:
- PWM (impulsi laius).
- Time-impulss.
- Pulsi amplituud.
Binaarset tüüpi signaalid kodeeritakse ruutlaine impulsside abil. Sel juhul saadakse lõpmatult lai spekter ja tegelikku signaali saab filtrite abil lõigata. Selle tulemuseks on esikülgede silumine. Venitamise tõttu tekivad impulssidevahelised häired. Kõrvalkanalites ilmnevad häired – see on tingitud sellest, et spektridristuvad.
Ajaeralduse sammud
Ja nüüd vaatame, milliseid signaali eraldamise etappe võib leida kahepoolsetes sisetelefonides. Saame eristada järgmist hierarhiat:
- Esimesel etapil on 32 kanalit, neist kaks on reserveeritud teenindusteadete jaoks. Nende kanalite kogukiirus on 2048 kbps.
- Ülejäänud etapid moodustatakse nelja voo multipleksimise teel (bitihaaval). Väärib märkimist, et standardite kõik jaotised koostatakse eelnev alt.
Sagedusjaotus
Ja lõpuks, räägime sagedusjaotusest. Esimest korda rakendas seda signaaljuht G. G. Ignatjev 1880. aastal. Signaalisaatja genereerib teatud komplekti analoogtüüpi impulsse (tavaliselt 12). Signaali laius on standardne - vahemikus 300-3500 Hz. Plokis on nõutav arv selles vahemikus töötavaid generaatoreid.
Sagedusjaotust võib nimetada ideaalseks sümmeetriliste liikluskanalite korraldamiseks. Seda kasutatakse aktiivselt ADSL-is, IEEE 802.16-s, CDMA2000-s.
