Дуплексная связь что это
Классификация каналов связи. Симплексный. Полудуплексный. Дуплексный.
В технических системах часто возникает задача связать две подсистемы или два узла для организации информационного обмена между ними. Полученную коммуникативную связь называют каналом связи.
Каналы связи можно разделить по типу передаваемого сигнала (электрический, оптический, радиосигнал и т.д.), по среде передачи данных (воздух, электрический проводник, оптоволокно и т.д.) и по многим другим характеристикам. В этой статье речь пойдёт о делении каналов связи по режимам и правилам приёма и передачи информации. По указанным признакам каналы связи делят на симплексные, полудуплексные и дуплексные.
Симплексная связь
Симплексный канал связи — это односторонний канал, данные по нему могут передаваться только в одном направлении. Первый узел способен отсылать сообщения, второй может только принимать их, но не может подтвердить получение или ответить. Типичным примером каналов связи этого типа является речевое оповещение в школах, больницах и других учреждениях. Другой пример — радио и телевидение.
При симплексной передаче данных один узел связи имеет передатчик, а другой (другие) приёмник.
Полудуплексная связь
Полудуплексная связь При полудуплексном типе связи оба абонента имеют возможность принимать и передавать сообщения. Каждый узел имеет в своём составе и приёмник, и передатчик, но одновременно они работать не могут. В каждый момент времени канал связи образуют передатчик одного узла и приёмник другого.
Типичным примером полудуплексного канала связи является рация. По рации обычно происходит приблизительно такой диалог:
— Белка, Белка! Я Мадагаскар! Приём!
— Мадагаскар, я Белка. Приём!
Слово «Приём» делегирует право на передачу сообщения. В этот момент узел, который был приёмником, становится передатчиком и наоборот. Конечно, направление обмена данными меняется не само по себе. Для этого на рации предусмотрена специальная кнопка. Человек, начинающий говорить, зажимает эту кнопку, включая свою рацию в режим передачи. После этого он произносит своё сообщение и кодовое слово «Приём», отпускает кнопку и возвращается в режим приёмника. Кодовое слово даёт другому абоненту понять, что сообщение закончено и он может переключиться в режим передачи для ответного сообщения. Слово «Приём» позволяет избежать коллизий, когда оба абонента начнут передавать одновременно и ни одно из сообщений не будет услышано собеседником.
Дуплексная связь
По дуплексному каналу данные могут передаваться в обе стороны одновременно. Каждый из узлов связи имеет приёмник и передатчик. После установления связи передатчик первого абонента соединяется с приёмником второго и наоборот.
Классическим примером дуплексного канала связи является телефонный разговор. Безусловно, одновременно говорить и слушать собеседника тяжело для человека, но такая возможность при телефонном разговоре имеется, и,согласитесь, разговаривать по дуплексному телефону гораздо удобнее, чем по полудуплексной рации. Электронные же устройства, в отличие от человека, без проблем могут одновременно передавать и принимать сообщения, благодаря своему быстродействию и внутренней архитектуре.
ДУПЛЕКСНАЯ СВЯЗЬ
система двусторонней электросвязи между двумя абонентами по одной физ. цепи или одному каналу связи с одноврем. передачей сообщений в обоих направлениях. См. также Симплексная связь.
Смотреть что такое «ДУПЛЕКСНАЯ СВЯЗЬ» в других словарях:
дуплексная связь — Метод передачи данных обеспечивающий двунаправленную связь. Часто используется термин полнодуплексная связь. [http://www.lexikon.ru/dict/net/index.html] Тематики сети вычислительные EN duplex … Справочник технического переводчика
ДУПЛЕКСНАЯ СВЯЗЬ — телефонная или телеграфная связь, в которой передача и приём сообщений между двумя пунктами осуществляется одновременно в обоих направлениях … Большая политехническая энциклопедия
ДУПЛЕКСНАЯ СВЯЗЬ — (от лат. duplex двойной) двусторонняя электросвязь между 2 пунктами, при которой в каждом из них передача и прием сообщений могут вестись одновременно … Большой Энциклопедический словарь
дуплексная связь — Способ связи, при котором передача возможна одновременно в обоих направлениях канала электросвязи. В общем случае способы дуплексной и полудуплексной связи требуют применения двух частот при радиосвязи; способ симплексной связи может… … Справочник технического переводчика
дуплексная связь — (от лат. duplex двойной), двусторонняя электросвязь между 2 пунктами, при которой в каждом из них передача и приём сообщений могут вестись одновременно. * * * ДУПЛЕКСНАЯ СВЯЗЬ ДУПЛЕКСНАЯ СВЯЗЬ (от лат. duplex двойной), двусторонняя электросвязь… … Энциклопедический словарь
дуплексная связь — dvikryptis vienalaikis ryšys statusas T sritis automatika atitikmenys: angl. duplex; duplex communication; two way simultaneous communication; twoway simultaneous communication vok. beidseitige Datenübermittlung, f; Doppelverkehr, f; Duplex, n;… … Automatikos terminų žodynas
Дуплексная связь — двусторонняя связь, в которой передача и приём сообщений между двумя корреспондентами осуществляются одновременно по одному каналу связи. Д. с. обеспечивает более высокую пропускную способность линий связи, чем симплексная связь … Словарь военных терминов
Дуплексная связь — Двухсторонняя связь, в которой обмен информацией (передача и приём сообщений) между 2 корреспондентами осуществляется одновременно в обоих направлениях … Большая советская энциклопедия
Дуплексная связь — двухсторонняя телефонная, телеграфная, фототелеграфная связь по проводным линиям или по радио, при которой два сообщающихся пункта (корреспондента) имеют возможность одновременно вести как передачу, так и прием корреспонденции … Краткий словарь оперативно-тактических и общевоенных терминов
Что такое симплексная и дуплексная связь
Ду́плекс (лат. duplex — двухсторонний) — способ связи с использованием приёмопередающих устройств (модемов, сетевых карт, раций, телефонных аппаратов и др.).
Помимо дуплексной, выделяют полудуплексную и симплексную связь.
Содержание
Дуплексный режим [ править | править код ]
Дуплексная радиосвязь предусматривает одновременную двустороннюю передачу информации. Исторически первыми концепцию реализовали трансатлантический телеграф (1870-е), телетайпы (1890-е). Идея вызвана необходимостью экономии спектра физического канала. Режим, когда передача данных может производиться одновременно с приёмом данных (иногда его также называют «полнодуплексным», для того чтобы яснее показать разницу с полудуплексным). [1]
Дуплексная связь обычно осуществляется с использованием двух каналов связи: первый канал — исходящая связь для первого устройства и входящая для второго, второй канал — исходящая для второго устройства и входящая для первого.
Суммарная скорость обмена информацией по каналу связи в данном режиме может достигать своего максимума. Например, если используется технология Fast Ethernet со скоростью 100 Мбит/с, то скорость может быть близка к 200 Мбит/с (100 Мбит/с — передача и 100 Мбит/с — приём).
В ряде случаев возможна дуплексная связь с использованием одного канала связи. В этом случае устройство при приёме данных вычитает из сигнала свой отправленный сигнал, а получаемая разница является сигналом отправителя (модемная связь по телефонным проводам, Gigabit Ethernet 1000BASE-T).
Полудуплексный режим [ править | править код ]
Полудуплекс — режим, при котором, в отличие от дуплексного, передача ведётся по одному каналу связи в обоих направлениях, но с разделением по времени (в каждый момент времени передача ведётся только в одном направлении). Полная скорость обмена информацией по каналу связи в данном режиме имеет вдвое меньшее значение, по сравнению с дуплексом.
Разделение во времени вызвано тем, что передающий узел в конкретный момент времени полностью занимает канал передачи. Явление, когда несколько передающих узлов пытаются в один и тот же момент времени осуществлять передачу, называется коллизией и при методе управления доступом CSMA/CD считается нормальным, хотя и нежелательным явлением.
Этот режим применяется тогда, когда в сети используется коаксиальный кабель или в качестве активного оборудования используются концентраторы.
В зависимости от аппаратного обеспечения одновременный приём/передача в полудуплексном режиме может быть или физически невозможен (например, в связи с использованием одного и того же контура для приёма и передачи в рациях) или приводить к коллизиям.
Терминология в Регламенте радиосвязи [ править | править код ]
Как правило, под симплексной связью понимают одностороннюю связь (например радиовещание, когда радиопередача ведётся в одном направлении: от радиостанции к слушателям), в то время как дуплексная и полудуплексная связь — двухсторонняя (передача возможна в обоих направлениях: дуплексная — одновременно, полудуплексная — с разделением во времени). Однако Регламент радиосвязи даёт отличные определения симплексной и полудуплексной связи, что является причиной недоразумений:
Симплекс (Simplex) Симплексная связь — способ связи, при котором передача возможна попеременно в каждом из двух направлений канала электросвязи посредством, например, ручного управления (ст. 1.125).
Дуплекс (Duplex) Дуплексная связь — способ связи, при котором передача возможна в обоих направлениях канала электросвязи (ст. 1.126).
Полудуплекс (Half-duplex) Полудуплексная связь — способ симплексной связи на одном конце линии и дуплексной связи на другом (ст. 1.127).
Терминология в ГОСТ 24375-80 (Радиосвязь. Термины и определения) [ править | править код ]
Симплексная радиосвязь — двухсторонняя радиосвязь, при которой передача и прием на каждой радиостанции осуществляются поочередно.
Одночастотная симплексная радиосвязь — Симплексная радиосвязь, при которой связь между радиостанциями осуществляется на одной частоте.
Двухчастотная симплексная радиосвязь — Симплексная радиосвязь, при которой связь между радиостанциями осуществляется на разных частотах.
Полудуплексная радиосвязь — Симплексная радиосвязь с автоматическим переходом с передачи на прием с возможностью переспроса корреспондента.
Дуплексная радиосвязь — двухсторонняя радиосвязь, при которой передача осуществляется одновременно с радиоприемом.
В статье мы постараемся подробно рассказать о том, что такое дуплексная связь. Это принцип соединения приемника и передатчика, который подразумевает передачу информации одновременно в обе стороны. Впервые концепция такой связи была реализована полтора столетия назад в трансатлантическом телеграфе и чуть позднее в телетайпах. Такая идея прекрасно экономила физические каналы связи. Представьте, сколько бы стоил кабель, проложенный по дну океана. Сами можете видеть – экономия существенная. В случае с телетайпом все обстоит куда проще. Идея уже всем была известна, но придумали несколько иной способ вывода информации (с помощью печатающих устройств).
Симплексные системы
Симплексная и дуплексная связь – это, можно сказать, синонимы. Но отличия имеются в принципе передачи и приема информации. В случае с дуплексной связью могут одновременно несколько устройств обмениваться информацией (принимать ее и передавать). А вот при организации симплексной связи сначала вещает одно устройство, затем второе, третье и т. д. Другими словами, существует некоторая очередность.
Вот примеры симплексных систем:
Симплексная связь не нуждается в возможности передачи информации в обе стороны.
Принцип функционирования дуплексных устройств
Что касается устройств дуплексной связи, то они имеют несколько иную конструкцию. С их помощью происходит соединение двух точек. В качестве примера можно привести современные компьютерные порты типа Ethernet. Именно в них обычно происходит такой обмен информацией. Аналогичный принцип закладывается и в телефонной связи – ведь вы прекрасно знаете, что два человека могут разговаривать и слышать одновременно.
В цифровой технике существует только видимость эффекта дуплексной радиосвязи (и проводной тоже). Если бы каналы приема и передачи работали на самом деле одновременно, аппаратура сгорала бы за считанные секунды. Существует определенное временное деление, с его помощью происходит формирование и коммутация пакетов. И пользователи, которые используют средства связи, не могут заметить «подвох». Существует так называемый неполный дуплекс, который активно используется в рациях. При этом разбивается канал с помощью внедрения определенных кодовых слов, которые произносят абоненты.
Как делятся каналы по времени
В качестве следующего примера мы рассмотрим Всемирную паутину – интернет. Именно здесь важно разделение каналов и выделение временных промежутков различным абонентам. Это линии с несимметричными скоростями (присутствует одновременно и выгрузка, и загрузка данных). Неравенство каналов для различных потоков информации позволило воплотить в жизнь доступ к спутникам. При таком доступе запрос осуществляется к ближайшей сети мобильного оператора, а ответ уже приходит от спутника из космических глубин.
Приведем примеры устройств, использующих такие технологии:
Разновидности передачи информации
Чуть более 50 лет назад начали широко внедряться импульсные устройства. Причина ее массового внедрения заключается в том, что появилась и хорошо зарекомендовала себя твердотельная электроника. Дискретные ламповые устройства занимали слишком большие пространства (если сравнивать с более продвинутыми полупроводниковыми).
Изначально было два режима, в которых происходило сжатие каналов:
Частота сигнала и его форма
Также нужно отметить, что каждый пакет информации дополняется заголовком. Состав передаваемой информации определяется тем, какой стандарт имеет протокол. Загрузка канала происходит с определенным периодом и частотой. Советские дуплексные каналы связи работали с частотой 8 кГц (дискретизация телефонного сигнала происходит со скоростью 64 кбит/сек).
Отметим несколько методов модуляции несущей частоты:
Двоичные типы сигналов кодируются при помощи импульсов прямоугольной формы. При этом получается бесконечно широкий спектр, а истинный сигнал можно обрезать с помощью фильтров. Результат этого – сглаживание фронтов. За счет растягивания происходит межимпульсная интерференция. По соседним каналам появляются помехи – это происходит из-за того, что спектры пересекаются.
Ступени временного разделения
А теперь давайте рассмотрим, какие ступени разделения сигнала можно встретить в переговорных устройствах дуплексной связи. Можно выделить такую иерархию:
Частотное деление
И напоследок стоит поговорить о частотном делении. Оно было впервые применено на практике связистом Игнатьевым Г. Г. в 1880 году. Передатчик сигнала формирует определенный набор импульсов аналогового типа (как правило, их 12). Ширина сигнала стандартная – в диапазоне 300-3500 Гц. В блоке имеется необходимое количество генераторов, работающих в данном диапазоне.
Частотное деление можно назвать идеальным для организации каналов симметричного трафика. Оно активно используется в технологиях ADSL, IEEE 802.16, CDMA2000.
Дуплексная радиосвязь
Невозможны одновременная передача, приём беспроводной связью единой частоты. Результатом станет ужасная интерференция. Андре Голдсмит «Беспроводные коммуникации»
Дуплексная радиосвязь предусматривает одновременную двустороннюю передачу информации. Исторически первыми концепцию реализовали трансатлантический телеграф (1870-е), телетайпы (1890-е). Идея вызвана необходимостью экономии спектра физического канала. Океанический кабель слишком дорого стоил. Случай телетайпов немного отличен: идея уже была известна, некто придумал способ получения дополнительной прибыли, пользуясь скромными запросами печатающих устройств (ниже голосовой линии).
Примеры симплексных систем
Лучше прочувствовать принцип действия симплексной передачи информации помогут примеры систем однонаправленного потока информации:
Симплекс характеризуется отсутствием необходимости, возможности двухсторонней передачи информации.
Принцип действия
Дуплексная коммуникационная система обычно соединяет две точки (противопоставляя себя вещанию). Современными компьютерными портами (Ethernet) часто осуществляется аналогичный ход, выделяют отдельную витую пару каналам приёма, передачи. После телеграфа, телетайпа концепция настигла телефонные линии. Общеизвестно: абоненты могут говорить одновременно. Расслышать собеседника – вопрос десятый.
Цифровая техника предоставляет видимость эффекта дуплексной радиосвязи. Передатчик давно сжёг бы приёмник, работай каналы одновременно. Однако временное деление функционирует быстро, пакеты коммутируются столь искусно, что собеседники бессильны заметить «подвох». Дуплекс бывает неполным. Полудуплексный метод применяется рациями. Канал разбивается, благодаря внедрению кодовых вызывных комбинаций слов, произносимых абонентами.
Временное деление каналов
Разделение каналов с выделением временных слотов абонентам демонстрирует весомые преимущества на линиях с несимметричными скоростями (загрузка, выгрузка данных). Типичный пример – интернет. Весомое неравенство каналов входящей, исходящей информации сделало возможным спутниковый доступ (запрос по местной мобильной сети, ответ – из космоса). Примеры:
Широкое распространение методики дало внедрение импульсных устройств (середина 60-х годов XX века). Причиной существующего положения эксперты называют появление твердотельной электроники. Ламповые дискретные устройства занимали слишком большое пространство. Приёмопередающее оборудование требовало наличия просторного помещения. Первоначально создали два режима сжатия канала:
Пакет дополнен заголовком. Состав информации определён стандартом протокола. Канал загружается периодически, с частотой передачи пакетов. Традиционные советские системы использовали 8 кГц (телефонный сигнал дискретизируется со скоростью 64 кбит/с). Методы модуляции несущей:
Двоичный сигнал кодируют прямоугольными импульсами. Спектр выходит бесконечно широким, реальный сигнал обрезают фильтрами. В результате фронты сглаживаются. Растягивание вызывает межимпульсную интерференцию. Помехи по соседнему каналу вызваны пересечением спектров. Параметры систем временного разделения каналов стандартизированы, иерархия получила название плезиохронной:
Оптоволоконной альтернативой приведённому методу называют синхронную цифровую иерархию. Алгоритм нацелен обеспечивать крупные ветви сети, где скорости значительные. Требуется повальная синхронизация узлов. Длительность блока (синхронного транспортного модуля) составляет прежние 125 мс (8 кГц). Цифровая длина – 2340 байт. Заголовку отводится 90. Сформирована 5-ступенчатая иерархия согласно размеру пакетов. Мелкие могут являться составными частями крупных.
Частотное деление
Впервые применил частотное деление войсковой связист Игнатьев Г.Г. (1880). Военный подразумевал повторить опыт трансатлантического кабеля. Хотел расширить рамки проложенного кабеля (поле боя оставляет мало времени сантиментам). Передающая аппаратура формирует набор стандартных аналоговых сигналов (обычно 12) стандартной ширины 300-3500 Гц. Блок включает нужное число генераторов выбранного диапазона связи. Канальный промежуток составляет 900 Гц (ДВ).
Групповой аналоговый сигнал занимает 48 кГц. Сегодня приёмопередающее оборудование задействует одновременно две частоты (минимум). Принцип широко используется любительской радиосвязью. Дальнобойщики хорошо знают каналы бедствия, вызова. Пример универсален, касается двустороннего общения радиолюбителей планеты. Первые аналоговые сети использовали внеполосный цифровой вызов станции – слабый пример дуплекса.
Частотное деление – идеальный вариант организации канала симметричного трафика. Базовые станции перестают слышать друг друга, устраняется интерференция. Примеры:
Кодовое деление
Частота выборки телефонного сигнала – 64 кГц, используется фазовая манипуляция:
Чтобы закодировать цифровой сигнал, бит дополнительно разбивают. Впервые методика продемонстрирована системой Зелёный шершень времён Второй мировой войны. Наложение псевдошумового сигнала сильно озадачило фашистов. Союзники, разделённые Атлантическим океаном, провели свыше 3000 совместных конференций.
Приёмник корреляционного типа. Часто заменяют согласованным фильтром. Опорным выступает код канала с фазовой манипуляцией. Пытаясь снизить ширины спектры, применяют специальные коды. Хорошо себя зарекомендовал псевдошумовой сигнал. Межканальные помехи вызваны искажениями группового сигнала:
Стандарт IS95 стал основой сотовых сетей CDMA, спутниковой связи Globalstar.
Устранение эхо
Двусторонние системы громкой связи создают эффект положительной обратной связи, выражающийся резким свистом. Звук динамика достигает микрофона, усиливается, передаётся оппоненту. Визави повторяет порядок преобразований, возвращая послание. Громкость нарастает.
Стандарты модемов, компьютерных шин предусматривают подавление эха. Лишённая техники блокировки отражённого сигнала система бессильна развить полную скорость. Работа цифровых сетей требует жёсткой синхронизации.
Типы связи
Дуплексная связь. Автосимплексная связь. Симплексная (полудуплексная) связь.
В телефонии термины дуплекс, автосимплекс, полудуплекс, симплекс относятся не к способу передачи сигнала по сети, а к способу подачи акустического сигнала абоненту. Причем, поскольку проблема разделения каналов приема и передачи в телефонной трубке раз и навсегда решена чисто физически — между микрофоном (куда мы говорим) и телефоном (откуда мы слушаем) есть расстояние с акустической преградой, то необходимость вышеперечисленных видов подачи сигналов остается в телефонии для устройств громкоговорящей связи: системных телефонов, спикерфонов, пультов, переговорных устройств, домофонов, Максифонов и т.д.
Что же такое дуплекс, автосимплекс, симплекс, полудуплекс применительно к телефонной связи?
Дуплекс (дуплексная связь) — возможность одновременно говорить и слушать. Все знакомы с ним по обыкновенной телефонной трубке. В принципе, самый естественный для человека вариант общения, однако, не всегда безупречно воспроизводимый техникой в связи с проблемой акустической обратной связи. Поднят на новый уровень качества цифровой техникой связи. Характерное проявление проблемы — на радиостанциях звонящего слушателя просят приглушить громкость своего приемника, иначе — акустическая заводка.
Автосимплекс — попеременное общение абонентов, автоматически организованное оконечным аппаратом (системным телефоном, пультом и т.д.). В этом случае, по мере замолкания одного из абонентов, аппаратура сама переключается на другого. Этим исключается проблема дуплекса, но при плохой настройке переключения (так называемых качелях), теряется начальная часть первого слова.
Симплекс (полудуплекс) — такое же попеременное общение, но организованное самими абонентами вручную. У каждого есть кнопка или тангента, которую нужно нажимать, когда говоришь и отпускать, когда слушаешь. Качество связи очень зависит от опыта нажимания на кнопку абонентом. В любом случае, самый неудобный способ организации громкой связи.
Системы дуплексной связи.
Дуплексная связь является ключевым понятием для систем оперативной связи и управления.
Дело в том, что стационарные телефонные аппараты нужно и можно устанавливать далеко не везде. Например, какой смысл делать это на караульном посту? Пока часовой возьмет трубку. пока наберет номер… Да и сам телефонный аппарат нужно будет защитить от температурных колебаний, дождя. снега, пыли… Или, скажем, рабочее место в цехе. У мастера заняты руки, а когда они освободятся, нужно будет их вытереть, иначе телефонный аппарат за день покроется грязью.
Там, где использовать стационарные, DECT и сотовые телефоны нецелесообразно, применяют переговорные устройства. Они и защищены лучше, и пользоваться ими удобнее. Нажал на кнопку — вызвал диспетчера. Вызвал диспетчер — ответил. Разговор идет по громкой связи.
Оперативно-диспетчерская связь не ограничивается использованием переговорных устройств. Это сложное хозяйство, в котором применяются и пульты, и каналы громкого оповещения, и каналы специальной связи ТЧ — не говоря уж о стационарных телефонах, DECT и сотовых. Отсюда вывод:
Коммутатор дуплексной связи. Система дуплексной связи будет по-настоящему эффективной только в том случае, если строить ее на базе универсального коммутатора. АТС МАКСИКОМ полностью соответствуют этому определению.
На схеме показано далеко не все оборудование. Например, для подключения каналов ГГС потребуются специальные адаптеры, для сопряжения с сотовой связи — GSM-шлюзы и т.д. Но вот что важно: все необходимое оборудование подключается к ОДНОМУ И ТОМУ же коммутатору. Потому что он универсальный!
Дуплексная связь требуется в самых разных учреждениях и организациях. Показаны лишь некоторые примеры. В качестве коммутаторов применяются мини АТС МАКСИКОМ. Модель и конфигурация станции подбираются под конкретную задачу.
Дуплексная связь: примеры систем двусторонней связи МАКСИКОМ.
Реализованных проектов очень много. Практически в каждом из этих проектов используется коммутатор дуплексной связи МАКСИКОМ.
Есть вопросы по системам дуплексной связи? Подобрать коммутатор дуплексной связи и другое оборудование?
Пишите: manager@multicom.ru
Звоните:
8(800) 511-15-40
8(812) 325-15-40
Поможем.
Какие персональные данные мы собираем, зачем нам это нужно, как мы их храним и обрабатываем.
Эти персональные данные позволяют нам однозначно идентифицировать Вас в дальнейшем в следующих ситуациях: