什么是半双工和全双工操作,它如何影响路由器?

WiFi连接在半双工模式下运行,而LAN的有线部分在全双工模式下。因此,似乎必须通过WiFi进行连接。我们变了吗?你喜欢失去一半吗?更糟糕的是,如果计算机和外围设备通过WiFi连接,我们将无法对它们进行某些处理吗?

Duplex与Simplex

在网络中,术语“ duplex"表示两点或设备相互通信的能力,与“单向通信"(单向通信)相反。在双工通信系统中,两个点(设备)都可以发送和接收信息。双工系统的示例包括电话和对讲机。

另一方面,单纯形系统仅允许一个设备发送信息,而其他设备则接收信息。普通的红外遥控器是单纯形系统的主要示例,其中,红外遥控器发送信号但从不接收任何信号。

全双工和半双工

全双工通信两个组件之间的通讯意味着两者之间可以同时发送和接收信息。电话是全双工系统,因此电话双方都可以同时通话和收听。

在半双工系统中,信息的传输和接收必须交替进行。当一个点正在发送时,另一点只能接收。对讲机无线电通信是一个半双工系统,其特征是在传输结束时说“结束",表示该方已准备好接收信息。

双工如何影响WiFi路由器

WiFi路由器是一种设备,它使用称为IEEE 802.11的特定标准或协议来调制和调度往返于任何具有WiFi功能的电子设备(例如笔记本电脑或智能手机)到Internet的信息流,在半双工。 WiFi只是该特定IEEE标准(了解通用WiFi标准)的商标品牌。

WiFi设备使用2.4GHz或5GHz的无线电波无线连接到路由器。路由器安排并确保正确的信息在每个连接的设备与Internet之间流动;没有碰撞和损失;通过过程调用时分双工(TDD)来表现得像全双工一样。

TDD通过设置或划分在发送和接收之间交替的时间段来模拟全双工。数据包按时分指示双向流动。通过精细地将这些时间段斩波,以这种方式连接的设备似乎正在同时发送和接收。

为什么当前的路由器不能以全双工模式运行?

要实现的最大问题无线电的全双工功能是自干扰。这种干扰或噪声比实际信号本身更强烈。简而言之,当一个单点同时发送和接收时,全双工系统就会发生干扰,并且它也会接收自己的传输,因此会产生自干扰。

实用的全双工无线在研究和学术界是可能的。这主要是通过在两个层面上消除自干扰实现的。首先是通过噪声信号本身的信号反转,然后以数字方式进一步增强消除噪声的过程。斯坦福大学的一些学生在2010年和2011年构建了可工作的全双工无线电原型(请阅读白皮书)。其中一些学生继续组建了一家名为KUMU Networks的商业初创公司,致力于彻底改变无线网络。

其他作品,例如康奈尔大学的IBFD(带内全双工)和STAR(同步传输)

有线局域网又如何?

局域网的有线部分以全双工与两对双绞线通信,形成双绞线。以太网电缆连接。每对专用于同时发送和接收信息包,因此没有数据冲突也没有干扰。

这是您需要了解的有关以太网电缆的所有信息。

WiFi连接方面的进展

在IEEE 802.11协议中,进行了更改以实现更好的范围或更好的数据吞吐量,或同时实现这两者。从1997年到2013年的发展初期,WiFi标准已从802.11修订为802.11b / a,802.11g,802.11n,最后是802.11ac(是否应购买无线AC路由器?),该标准以半双工运行将整体频谱效率降低一半。

有趣的是,支持MIMO的路由器(多输入多输出)的数据速率要快得多。这些路由器利用多个天线同时发送和接收多个数据流,这可以提高整体传输速率。这通常在802.11n和更高版本的路由器中发现,它们的速度从每秒600兆位甚至更高。但是,由于它们以半双工模式运行,因此保留了50%(每秒300兆位/秒)的带宽用于传输,而其余50%用于接收。

未来的全双工WiFi < /

对全双工无线连接的商业兴趣正在增长。主要原因是半双工FDD和TDD的发展趋于饱和。软件增强,调制改进和MIMO改进越来越难。随着越来越多的设备进行无线连接,最终需要提高频谱效率。全双工无线连接已成功证明了这种频谱效率的瞬时加倍。

In areas where there is minimum impact on hardware, software reconfiguration, regulatory changes and monetary investments, this change from half-duplex to full-duplex will start to figure more and more prominently. Driven initially by the need for more capacity, we may find full-duplex WiFi sometime in the near future, initially side by side with the latest half-duplex components.

标签: LAN 路由器 Wi-Fi