Home-theater-designers
WiFi-verbindingen werken op half-duplex terwijl het bekabelde deel van het LAN op full-duplex is. Het lijkt er dus op dat door verbinding te maken via wifi, iets moest toegeven. Waren we tekort gedaan? Vind je het leuk om de helft van iets te verliezen? Erger nog, zullen we bepaalde dingen niet kunnen doen met onze computers en randapparatuur als ze via wifi waren verbonden?
Duplex versus Simplex
In netwerken betekent de term 'duplex' de mogelijkheid voor twee punten of apparaten om met elkaar te communiceren, in tegenstelling tot 'simplex' dat verwijst naar unidirectionele communicatie. In een duplex communicatiesysteem kunnen beide punten (apparaten) informatie verzenden en ontvangen. Voorbeelden van duplexsystemen zijn telefoons en portofoons.
Aan de andere kant laten simplex-systemen slechts één apparaat toe om informatie te verzenden, terwijl het andere apparaat ontvangt. De gewone infraroodafstandsbediening is een goed voorbeeld van een simplex-systeem, waarbij de IR-afstandsbediening signalen verzendt, maar nooit terugkrijgt.
Volledig en half-duplex
Full-duplex communicatie tussen twee componenten betekent dat beide tegelijkertijd informatie tussen elkaar kunnen verzenden en ontvangen. Telefoons zijn full-duplex systemen, zodat beide partijen aan de telefoon tegelijkertijd kunnen praten en luisteren.
In half-duplex systemen moeten de verzending en ontvangst van informatie afwisselend plaatsvinden. Terwijl het ene punt zendt, mag het andere alleen ontvangen. Walkie-talkie radiocommunicatie is een half-duplex systeem, dit wordt gekenmerkt door 'op' te zeggen aan het einde van een uitzending om aan te geven dat de partij klaar is om informatie te ontvangen.
Een eenvoudige illustratie van een half-duplex communicatiesysteem. Afbeelding tegoed: Wikipedia
Hoe duplexing wifi-routers beïnvloedt
WiFi-routers zijn apparaten die de informatiestroom van en naar elk elektronisch apparaat met WiFi (zoals een laptop of smartphone) naar internet moduleren en plannen, met behulp van een specifieke standaard of protocol genaamd IEEE 802.11 die half-duplex werkt. WiFi is slechts het handelsmerk voor dit specifieke IEEE standaard ( begrijp de gemeenschappelijke WiFi-normen ).
WiFi-apparaten maken draadloos verbinding met de router met behulp van radiogolven op 2,4 GHz of op 5 GHz. De router plant en zorgt voor de juiste informatiestromen tussen elk aangesloten apparaat en internet; zonder botsing en verlies; door een procesaanroep Time Division Duplexing (TDD) om zich te gedragen als full-duplexing.
TDD emuleert full-duplexing door tijdsperioden in te stellen of te verdelen die wisselen tussen verzending en ontvangst. Gegevenspakketten stromen in beide richtingen, zoals gedicteerd door de tijdverdelingen. Door deze tijdsperioden fijn te hakken, lijken apparaten die op deze manier zijn aangesloten tegelijkertijd te zenden en te ontvangen.
Waarom kunnen huidige routers niet full-duplex draaien?
Het grootste probleem bij het bereiken van full-duplex-mogelijkheden via radio is zelfinterferentie. Deze interferentie of ruis is intenser dan het eigenlijke signaal zelf. Simpel gezegd, interferentie in een full-duplex systeem treedt op wanneer een enkel punt gelijktijdig zendt en ontvangt, en het zal ook zijn eigen transmissie ontvangen, dus zelfinterferentie wordt geproduceerd.
Diagram dat zelfinterferentie illustreert. Credit: Kumu-netwerk
Praktisch full-duplex draadloos is mogelijk in het domein van onderzoek en academische wereld. Dit wordt grotendeels bereikt door de zelfinmenging op twee niveaus op te heffen. De eerste is door signaalinversie van het ruissignaal zelf en vervolgens wordt het proces van ruisonderdrukking digitaal verder verbeterd. Een paar studenten van Stanford University hebben: gebouwde werkende full-duplex radio-prototypes in 2010 en 2011 ( lees de whitepaper ). Sommige van deze studenten hebben een commerciële startup opgericht met de naam KUMU-netwerken , toegewijd aan het revolutioneren van draadloze netwerken.
Andere werken zoals IBFD (In-Band Full-Duplex) door Cornell University en STER (Gelijktijdig verzenden en ontvangen) van Photonic Systems Inc. is ook te vinden.
deel twee monitoren tussen twee computers
Hoe zit het met bekabeld LAN?
Het bedrade gedeelte van het LAN communiceert full-duplex met twee paar getwiste draden die de ethernetkabelverbinding vormen. Elk paar is bestemd voor het gelijktijdig verzenden en ontvangen van informatiepakketten, dus geen gegevensbotsing en geen interferentie.
Hier is alles wat u moet weten over Ethernet-kabels .
FTP-kabel3 door Baran Ivo - Eigen werk. Gelicentieerd onder Publiek domein via Wikimedia Commons
Vooruitgang in wifi-connectiviteit
Binnen het IEEE 802.11-protocol zijn wijzigingen aangebracht om een beter bereik of een betere gegevensdoorvoer te bereiken, of beide. Vanaf de begindagen in 1997 tot 2013 zijn wifi-standaarden gewijzigd van 802.11 naar 802.11b/a, 802.11g, 802.11n en ten slotte 802.11ac (moet je een draadloze AC-router kopen?). Hoe geavanceerd ze ook zijn geworden, ze behoren nog steeds tot de 802.11-familie, die altijd op half-duplex zal draaien. Hoewel er verbeteringen zijn aangebracht, met name door de opname van MIMO ( wat is MIMO ?), die op half-duplex draait, vermindert de algehele spectrale efficiëntie met de helft.
Interessant is dat MIMO-ondersteunde routers (multiple-input multiple-output) adverteren met veel hogere datasnelheden. Deze routers gebruiken meerdere antennes om meerdere datastromen tegelijk te verzenden en te ontvangen, wat de algehele overdrachtssnelheden kan verhogen. Dit wordt vaak aangetroffen in 802.11n en nieuwere routers, die reclame maken voor snelheden van 600 megabits per seconde en hoger. Omdat ze echter op half-duplex werken, wordt 50 procent (300 megabits per seconde) van de bandbreedte gereserveerd voor zenden, terwijl de andere 50 procent wordt gebruikt voor ontvangst.
Full-duplex wifi in de toekomst
Er is een toenemende commerciële belangstelling voor full-duplex draadloze connectiviteit. De belangrijkste reden is dat de vooruitgang in half-duplex FDD en TDD verzadigend is. Softwareverbeteringen, modulatieverbeteringen en MIMO-verbeteringen worden steeds moeilijker. Naarmate meer apparaten draadloos verbinding maken, zal de behoefte aan verhoogde spectrale efficiëntie uiteindelijk van het grootste belang zijn. Full-duplex draadloze verbindingen hebben met succes de onmiddellijke verdubbeling van deze spectrale efficiëntie aangetoond.
In gebieden waar er een minimale impact is op hardware, herconfiguratie van software, wijzigingen in de regelgeving en geldelijke investeringen, zal deze verandering van half-duplex naar full-duplex steeds prominenter worden. In eerste instantie gedreven door de behoefte aan meer capaciteit, zullen we in de nabije toekomst mogelijk full-duplex wifi vinden, in eerste instantie naast de nieuwste half-duplex componenten.
Deel Deel Tweeten E-mail Canon versus Nikon: welk cameramerk is beter?Canon en Nikon zijn de twee grootste namen in de camera-industrie. Maar welk merk biedt de betere reeks camera's en lenzen?
Lees volgende Gerelateerde onderwerpen- Technologie uitgelegd
- Wifi
- Router
- LAN
Oude hond leert nieuwe trucjes, uit het natte en groene van 'My-Lay-Sia'
Meer van Phoon YSAbonneer op onze nieuwsbrief
Word lid van onze nieuwsbrief voor technische tips, recensies, gratis e-boeken en exclusieve deals!
Klik hier om je te abonneren