Thực đơn
trang chủSự liên quan

Chế độ hoạt động song công. Truyền thông vô tuyến đơn giản

Kết nối Wi-Fi hoạt động ở chế độ bán song công và phần có dây mạng nội bộở chế độ song công hoàn toàn. Tìm hiểu thêm bằng cách đọc bài viết này.

Song công và đơn giản

Trong mạng, thuật ngữ "song công" dùng để chỉ khả năng hai điểm hoặc thiết bị giao tiếp với nhau theo cả hai hướng, trái ngược với "đơn giản", dùng để chỉ giao tiếp một chiều. Trong hệ thống liên lạc song công hoàn toàn, cả hai điểm (thiết bị) đều có thể gửi và nhận thông tin. Ví dụ về hệ thống song công là điện thoại và bộ đàm.

Mặt khác, trong hệ thống đơn giản, một thiết bị truyền thông tin và thiết bị kia nhận. Điều khiển từ xa điều khiển từ xa là một ví dụ về hệ thống đơn giản trong đó điều khiển từ xa truyền tín hiệu nhưng không nhận được tín hiệu phản hồi.

Song công hoàn toàn và một nửa

Đầy giao tiếp song công giữa hai thành phần có nghĩa là cả hai có thể gửi và nhận thông tin cho nhau cùng một lúc. Điện thoại là hệ thống song công hoàn toàn vì cả hai bên có thể nói và nghe cùng một lúc.

Trong hệ thống bán song công, việc truyền và nhận thông tin phải diễn ra luân phiên. Trong khi một điểm đang truyền thì những điểm khác chỉ phải nhận. Bộ đàm là hệ thống bán song công, khi kết thúc quá trình truyền, người tham gia phải nói “Nhận”, điều này có nghĩa là anh ta đã sẵn sàng nhận thông tin.


Bộ định tuyến WiFi là thiết bị điều chỉnh và lên lịch các luồng thông tin đến và đi từ bất kỳ thiết bị nào có hỗ trợ WiFi. thiết bị điện tử(chẳng hạn như máy tính xách tay hoặc điện thoại thông minh) với Internet bằng tiêu chuẩn hoặc giao thức cụ thể có tên IEEE 802.11, hoạt động ở chế độ bán song công. chỉ có WiFi Nhãn hiệu cho một tiêu chuẩn cụ thể của IEEE.

Thiết bị WiFi kết nối với bộ định tuyến bằng sóng vô tuyến 2,4 GHz hoặc 5 GHz. Bộ định tuyến đảm bảo phân phối chính xác luồng thông tin giữa thiết bị được kết nối và Internet; sử dụng quy trình Gọi phân chia thời gian (TDD) hoạt động ở chế độ song công hoàn toàn.

TDD mô phỏng giao tiếp song công hoàn toàn bằng cách tạo hoặc chia các khoảng thời gian xen kẽ giữa truyền và nhận. Các gói dữ liệu truyền theo cả hai hướng theo lịch trình. Bằng cách sắp xếp chính xác các khoảng thời gian này, các thiết bị được kết nối có thể truyền và nhận đồng thời.

Hầu hết Vấn đề lớnĐể đạt được khả năng kiểm soát song công hoàn toàn đối với thông tin vô tuyến là sự can thiệp trong hệ thống. Đây là hiện tượng nhiễu hoặc nhiễu mạnh hơn chính tín hiệu. Nói một cách đơn giản, nhiễu trong hệ thống song công hoàn toàn xảy ra khi một điểm truyền và nhận cùng lúc, đồng thời cũng nhận được đường truyền của chính nó, do đó xảy ra hiện tượng tự nhiễu.

Truyền thông không dây song công gần như hoàn toàn có thể thực hiện được trong các lĩnh vực nghiên cứu và cộng đồng khoa học. Điều này phần lớn đạt được bằng cách loại bỏ sự tự can thiệp ở hai cấp độ. Phương pháp đầu tiên là đảo ngược tín hiệu nhiễu, sau đó quá trình giảm nhiễu được tăng cường hơn nữa bằng kỹ thuật số.

Còn mạng có dây thì sao?


Phần có dây của mạng cục bộ trao đổi dữ liệu ở chế độ song công hoàn toàn bằng cách sử dụng hai cặp dây xoắn tạo thành kết nối cáp Ethernet. Mỗi cặp được thiết kế để truyền và nhận các gói thông tin đồng thời, do đó không có xung đột dữ liệu và việc truyền tải diễn ra mà không bị nhiễu.

Tiến bộ trong truyền thông WiFi

Là một phần của giao thức IEEE 802.11, những thay đổi đã được thực hiện để đạt được phạm vi tốt nhất hoặc thông lượng tốt hơn, hoặc cả hai. Kể từ khi thành lập vào năm 1997 đến năm 2016, tiêu chuẩn không dâyđược điều chỉnh từ 802.11, 802.11b/a, 802.11g, 802.11n, 802.11ac và cuối cùng là 802.22 mới nhất. Cho dù chúng có tiến bộ đến đâu thì chúng vẫn thuộc họ 802, họ sẽ luôn hoạt động ở chế độ bán song công. Mặc dù nhiều cải tiến đã được thực hiện, đặc biệt là với việc đưa vào Công nghệ MIMO, hoạt động ở chế độ bán song công làm giảm hiệu suất phổ tổng thể xuống một nửa.

Thật thú vị khi lưu ý rằng MIMO được hỗ trợ bởi các bộ định tuyến (có nhiều đầu vào và nhiều đầu ra) quảng cáo nhiều hơn nữa tốc độ cao truyền dữ liệu. Các bộ định tuyến này sử dụng nhiều ăng-ten để truyền và nhận nhiều luồng dữ liệu cùng một lúc, điều này có thể làm tăng tốc độ tổng thể chuyển nhượng. Điều này cũng phổ biến ở các bộ định tuyến 802.11N, vốn quảng cáo tốc độ 600 megabit/giây trở lên. Tuy nhiên, vì chúng hoạt động ở chế độ bán song công nên 50 phần trăm (300 megabit/giây) thông lượngđược dành riêng cho việc truyền tải trong khi 50% còn lại được sử dụng để nhận.

WiFi song công hoàn toàn trong tương lai

Để song công hoàn toàn truyền thông không dây ngày càng phát triển lợi ích thương mại. Nguyên nhân chính là do tiến độ của FDD và TDD bán song công chưa bão hòa. Cải tiến phần mềm, những tiến bộ điều chế và cải tiến trong công nghệ MIMO ngày càng trở nên phức tạp hơn. Khi ngày càng có nhiều thiết bị mới có kết nối không dây, nhu cầu cải thiện hiệu suất phổ là điều tối quan trọng. Sự ra đời của truyền thông không dây song công hoàn toàn sẽ ngay lập tức tăng gấp đôi hiệu suất quang phổ.

Trong bài viết trước tôi đã đề cập ngắn gọn về những gì .

Bây giờ chúng ta sẽ làm quen với việc phối hợp các thông số giữa các thiết bị, cũng như tốc độ và chế độ hoạt động ( đầy-hai mặt hoặc bán song công).

Theo mặc định, mỗi cổng Cisco được cấu hình theo cách mà thiết bị tự xác định cài đặt nào sẽ sử dụng trên cổng này, tốc độ chọn, chế độ truyền dữ liệu. Công nghệ này được gọi là Tự động đàm phán(Tự động phát hiện). Bạn cũng có thể thiết lập các thông số này “thủ công” trên mỗi cổng của thiết bị.

Cisco tự động phát hiện tốc độ giữa các thiết bị mạng (ví dụ: giữa cổng chuyển mạch và thẻ kết nối máy tính) bằng một số phương pháp. Thiết bị chuyển mạch Cisco dùng để xác định tốc độ Xung liên kết nhanh (FLP), đây là một số xung điện mà nhờ đó các thiết bị có thể hiểu được tốc độ tối ưu một kết nối có thể được thiết lập giữa các thiết bị mạng này.

Nếu tốc độ được đặt thủ công và chúng khớp nhau thì các thiết bị sẽ có thể thiết lập kết nối bằng tín hiệu điện.

Nếu tốc độ được đặt thủ công trên công tắc và trên thiết bị mạng của máy tính (ví dụ) và chúng không khớp nhau thì kết nối sẽ không được thiết lập.

Việc xác định chế độ vận hành kết nối gần giống nhau: bán song công hoặc song công hoàn toàn.

Nếu cả hai thiết bị đều hoạt động ở chế độ tự động phát hiện và các thiết bị có thể hoạt động ở chế độ song công thì chế độ này sẽ được cài đặt.

Nếu tắt tính năng tự động phát hiện trên thiết bị, chế độ sẽ được chỉ định theo một số quy tắc “mặc định”. Đối với giao diện 10 và 100 megabit, chế độ bán song công sẽ được đặt, đối với giao diện 1000 megabit, chế độ song công hoàn toàn sẽ được đặt.

Để tắt tính năng phát hiện tự động in hai mặt, bạn phải chỉ định cài đặt chế độ theo cách thủ công.

Các thiết bị Ethernet có thể hoạt động ở chế độ Full-Duplex ( FDX), chỉ khi không có xung đột trong môi trường truyền dẫn.

Công nghệ hiện đại nói rằng va chạm không xảy ra. Xung đột chỉ xảy ra khi có phương tiện truyền dữ liệu dùng chung, chẳng hạn như với cấu trúc liên kết bus hoặc khi sử dụng một thiết bị như hub (mặc dù bây giờ khá khó để nhìn thấy một con “khủng long” như vậy :)).

Tuy nhiên, vẫn cần phải tưởng tượng những công nghệ nào tồn tại và cách chúng xử lý các tài nguyên được chia sẻ đó.

Thuật toán xử lý va chạm được gọi là CSMA/CD (Carrier Sense Phát hiện va chạm đa truy cập), nghĩa là nhiều quyền truy cập với cảm biến sóng mang và phát hiện va chạm.

Dù sao thì va chạm là gì?

Va chạmđây là sự chồng chất tín hiệu, nghĩa là khi một số Thiết bị mạng bắt đầu truyền dữ liệu qua một phương tiện dùng chung, hai tín hiệu này gặp nhau, chồng lên nhau và xảy ra xung đột (nghĩa là dữ liệu bị méo và không mang bất kỳ tải trọng nào.

Bây giờ chúng ta hãy xem nó hoạt động như thế nào.

  1. Thiết bị muốn gửi trước tiên sẽ lắng nghe để xem đường truyền có thông suốt không.
  2. Khi liên kết không hoạt động, thiết bị này bắt đầu gửi khung qua Ethernet.
  3. Máy “nghe thấy” không có va chạm nghĩa là mọi thứ đều ổn.
  4. Nếu xảy ra xung đột (còn bước đầu tiên thì sao? Thiết bị đã đảm bảo rằng đường dây không bận ở đâu? Thực tế là một thiết bị khác cũng có thể nghe đường dây và hai thiết bị này đã gửi các khung gần như cùng một lúc, đó là lý do tại sao xảy ra va chạm). Bây giờ, khi các thiết bị gửi “nhận ra” rằng đã xảy ra xung đột, chúng sẽ gửi cái gọi là tín hiệu gây nhiễu, tín hiệu này “thông báo” cho những người tham gia mạng khác rằng việc truyền tải hiện không thể thực hiện được vì đã xảy ra xung đột và họ sẽ phải đợi một chút.
  5. Sau tín hiệu kẹt, mỗi thiết bị gửi ngẫu nhiên một khoảng thời gian nhất định được xác định, có thể được gọi là “thời gian nhàn rỗi”, khi thiết bị không thể gửi bất kỳ dữ liệu nào trên mạng.
  6. Sau khi hết thời gian này, thuật toán chuyển sang bước 1.

Mặc dù các switch trong suốt đối với giao thức mạng Và ứng dụng tùy chỉnh, chúng có thể hoạt động trong chế độ khác nhau, điều này có thể ảnh hưởng tích cực hoặc tiêu cực đến việc chuyển tiếp khung Ethernet qua mạng. Một trong thông số cơ bản Công tắc được ghép song công cho từng cổng riêng lẻ được kết nối với từng thiết bị chính. Cổng trên switch phải được cấu hình phù hợp với cài đặt chế độ song công một loại phương tiện truyền dữ liệu nhất định. Có hai loại cài đặt chế độ song công được sử dụng để liên lạc trên mạng Ethernet: bán song công và song công hoàn toàn.

Truyền dữ liệu song công

Giao tiếp bán song công sử dụng luồng dữ liệu một chiều, trong đó dữ liệu không được gửi và nhận cùng một lúc. Điều này tương tự như việc sử dụng bộ đàm mà mỗi lần chỉ có một người có thể nói chuyện. Nếu ai đó cố gắng nói trong khi người khác đang nói thì sẽ xảy ra xung đột. Kết quả là, khi giao tiếp bán song côngĐa truy cập với cảm biến sóng mang và phát hiện va chạm được sử dụng, giúp giảm khả năng xảy ra va chạm và phát hiện chúng nếu chúng xảy ra. Với truyền thông bán song công, hiệu suất có thể bị suy giảm do chế độ không hoạt động liên tục vì dữ liệu chỉ có thể được truyền theo một hướng tại một thời điểm. Kết nối bán song công thường được tìm thấy trên các thiết bị cũ hơn, chẳng hạn như hub. Các máy chủ được kết nối với các hub chia sẻ kết nối cổng chuyển mạch phải hoạt động ở chế độ bán song công vì các máy tính cuối phải có khả năng phát hiện xung đột. Các nút có thể hoạt động ở chế độ bán song công nếu card giao diện mạng không thể được cấu hình để hoạt động ở chế độ song công hoàn toàn. Trong trường hợp này, cổng trên switch cũng được đặt ở chế độ bán song công theo mặc định. Vì những hạn chế này, giao tiếp song công hoàn toàn đã thay thế giao tiếp bán song công trên các thiết bị hiện đại hơn.

Truyền dữ liệu song công hoàn toàn

Trong giao tiếp song công hoàn toàn, luồng dữ liệu được truyền theo cả hai hướng, cho phép gửi và nhận thông tin đồng thời. Hỗ trợ truyền dữ liệu hai chiều cải thiện hiệu suất bằng cách giảm độ trễ giữa các lần truyền. Hầu hết các mạng được bán ngày hôm nay Bộ điều hợp Ethernet, Ethernet nhanh và Gigabit Ethernet hoạt động ở chế độ song công hoàn toàn. Ở chế độ song công hoàn toàn, bộ phát hiện va chạm bị tắt. Điều này giúp loại bỏ khả năng xung đột giữa các khung được gửi bởi hai nút cuối được kết nối, vì các nút này sử dụng hai kênh liên lạc riêng biệt trong cáp mạng. Mỗi kết nối song công hoàn toàn chỉ sử dụng một cổng. Kết nối song công hoàn toàn yêu cầu một công tắc hỗ trợ chế độ song công hoàn toàn hoặc kết nối trực tiếp, giữa hai nút, mỗi nút hỗ trợ truyền dữ liệu song công hoàn toàn. Các máy chủ được kết nối trực tiếp tới một cổng chuyển mạch chuyên dụng bằng cách sử dụng bộ điều hợp mạng các thiết bị hỗ trợ giao tiếp song công hoàn toàn phải được kết nối với các cổng chuyển mạch được định cấu hình để hoạt động song công hoàn toàn.

Hình minh họa hai cài đặt chế độ song công có sẵn trên thiết bị mạng hiện đại.

Bộ chuyển mạch Cisco Catalyst hỗ trợ ba cài đặt chế độ song công:

  • Tham số đầy đủ đặt chế độ song công hoàn toàn.
  • Tham số một nửa đặt chế độ bán song công.
  • Tham số tự động cho phép đàm phán song công tự động. Khi bật tính năng tự động đàm phán, hai cổng sẽ giao tiếp với nhau để xác định chế độ hoạt động tối ưu.

Đối với cổng Fast Ethernet và 10/100/1000, chế độ tự động được chọn theo mặc định. Đối với cổng 100BASE-FX, mặc định là tham số đầy đủ. Các cổng 10/100/1000 hoạt động ở chế độ bán song công hoặc song công hoàn toàn khi hoạt động ở tốc độ 10 hoặc 100 Mbps và chỉ hoạt động ở chế độ song công hoàn toàn khi hoạt động ở tốc độ 1000 Mbps.

Tùy theo hướng có thể chuyển nhượng phương pháp truyền dữ liệu

Dữ liệu trên đường truyền thông được chia thành các loại sau:

□ đơn giản - việc truyền được thực hiện qua đường truyền thông chỉ theo một hướng

Cái bảng;

□ bán song công - việc truyền được thực hiện theo cả hai hướng, nhưng luân phiên

kịp thời (một ví dụ về việc truyền tải như vậy là công nghệ Ethernet);

□ song công - việc truyền được thực hiện đồng thời theo hai hướng.

Chế độ truyền được thực hiện theo cả hai hướng nhưng có phân chia thời gian được gọi là bán song công. Tại bất kỳ thời điểm nào, việc truyền tải chỉ xảy ra theo một hướng.

Sự phân chia thời gian là do nút truyền chiếm hoàn toàn kênh truyền tại một thời điểm cụ thể. Hiện tượng khi một số nút truyền cố gắng truyền cùng lúc được gọi là xung đột và được coi là hiện tượng bình thường, mặc dù không mong muốn, trong phương pháp điều khiển truy cập CSMA/CD.

Chế độ này được sử dụng khi mạng sử dụng cáp đồng trục hoặc hub được sử dụng làm thiết bị hoạt động.

Tùy thuộc vào phần cứng, việc thu/truyền đồng thời ở chế độ bán song công có thể không thể thực hiện được về mặt vật lý (ví dụ: do sử dụng cùng một mạch để thu và truyền trong bộ đàm) hoặc dẫn đến xung đột.

Chế độ trong đó, không giống như bán song công, việc truyền dữ liệu có thể được thực hiện đồng thời với việc nhận dữ liệu.

Tổng tốc độ trao đổi thông tin ở chế độ này có thể cao gấp đôi. Ví dụ: nếu công nghệ Fast Ethernet được sử dụng với tốc độ 100 Mbit/s thì tốc độ có thể gần 200 Mbit/s (100 Mbit/s truyền và 100 Mbit/s nhận).

Giao tiếp song công thường được thực hiện bằng hai kênh liên lạc: kênh thứ nhất là giao tiếp đi cho thiết bị thứ nhất và đến cho thiết bị thứ hai, kênh thứ hai là giao tiếp đến cho thiết bị thứ nhất và đi cho thiết bị thứ hai.

Trong một số trường hợp, có thể thực hiện giao tiếp song công bằng một kênh liên lạc. Trong trường hợp này, khi nhận dữ liệu, thiết bị sẽ trừ tín hiệu được gửi khỏi tín hiệu và kết quả là sự khác biệt là tín hiệu của người gửi (giao tiếp modem qua dây điện thoại, GigabitEthernet).

    khái niệm CNTT

công nghệ tích hợp truyền dữ liệu và xử lý dữ liệu.

#ICT, còn được gọi là ITT, nổi lên là kết quả của việc kết hợp các công nghệ xử lý và truyền dữ liệu thành một tổng thể duy nhất. Ngày nay, sự phát triển và sử dụng CNTT quyết định sự chuyển động hướng tới việc tạo ra một xã hội thông tin. Vì vậy, vào tháng 12 năm 1999, Ủy ban Châu Âu đã công bố một dự án mới mang tên E-Europa - “Châu Âu điện tử”. Mục tiêu của nó là biến xã hội công nghiệp châu Âu thành một xã hội thông tin. Dự án này bao gồm:

cải thiện Internet, mở rộng phạm vi tài nguyên thông tin của nó;

sử dụng tài nguyên Internet cho việc học tập;

cung cấp truy cập Internet nhanh và rẻ;

phát triển hệ thống thanh toán, bao gồm cả thẻ máy tính;

sự tham gia của người khuyết tật vào cộng đồng điện tử;

phát triển y tế và đảm bảo an toàn giao thông dựa trên công nghệ thông tin và truyền thông;

Cung cấp sự minh bạch của chính phủ thông qua việc tạo ra nhiều trang web.

Công nghệ thông tin và truyền thông chủ yếu bao gồm:

    truy cập và làm việc trên mạng thông tin;

    truyền hình kỹ thuật số;

    email và fax;

    làm việc với cơ sở dữ liệu và kho lưu trữ tin nhắn.

Liên lạc vô tuyến đơn giản thường được gọi là liên lạc vô tuyến điện tử một chiều giữa hai người, trong đó việc thu và gửi tin nhắn thoạiđược thực hiện bằng cách sử dụng một kênh vô tuyến.

Nói cách khác, nếu sử dụng liên lạc vô tuyến đơn giản thì người dùng mạng thứ hai nhận được tin nhắn đã gửi sẽ không thể làm gì khác ngoài nhận dữ liệu giọng nói.

Nghĩa là, người dùng thứ hai của mạng vô tuyến như vậy sẽ không thể gửi tin nhắn phản hồi hoặc xác nhận việc tiếp nhận.

Truyền thông vô tuyến song công

Liên lạc vô tuyến song công là liên lạc vô tuyến hai chiều giữa một số người tham gia trong mạng vô tuyến. Ví dụ, cả hai thuê bao của một mạng vô tuyến có thể đồng thời nhận và gửi tin nhắn thoại, sử dụng cùng một kênh liên lạc vô tuyến.

Hầu hết ví dụ rõ ràng liên lạc vô tuyến song công - nói chuyện trên điện thoại (cả điện thoại cố định và di động). Tuy nhiên, trên thực tế, hai kênh vô tuyến khác nhau được sử dụng để truyền và nhận.

Chỉ một đường dây vô tuyến có thể đáp ứng hoàn hảo việc triển khai một số kênh liên lạc. Một hệ thống như vậy sẽ được gọi là đa kênh.

Bộ điện đàm hai chiều

Giao tiếp như vậy giả định khả năng truyền và nhận tin nhắn đồng thời của mỗi bộ thu phát.

Để thực hiện liên lạc hai chiều, cần có ít nhất một cặp thiết bị liên lạc đơn giản. Nghĩa là, mỗi điểm trong mạng phải có cả thiết bị thu và phát sóng vô tuyến.

Điều đáng chú ý là giao tiếp hai chiều có thể là đơn giản hoặc song công. Hãy xem xét từng biến thể chi tiết hơn:

  • Giao tiếp hai chiều song công. Việc truyền và nhận thông tin được thực hiện đồng thời
  • Giao tiếp hai chiều đơn giản. Việc gửi và nhận tin nhắn lần lượt được thực hiện bởi từng đài

A) - tổ chức liên lạc vô tuyến đơn giản, B) - tổ chức liên lạc vô tuyến song công

Với đài phát thanh đơn giản, các bộ thu phát ở cả hai đầu của mạng vô tuyến sẽ hoạt động trên cùng một tần số vô tuyến. Với song công - hai tần số khác nhau, một để nhận, một để truyền thông tin. Điều thứ hai được thực hiện để máy thu vô tuyến chỉ nhận dữ liệu từ máy phát nằm ở đầu bên kia của mạng và không nhận được tín hiệu của chính nó.

Trong mạng vô tuyến song công hoàn toàn, mỗi máy thu và máy phát phải luôn được bật trong khi nhận hoặc gửi tin nhắn thoại. Chính xác hơn là tại thời điểm dữ liệu được truyền qua liên kết vô tuyến.

Nếu bạn muốn nghiên cứu sâu hơn về hoạt động của đơn giản và mạng song công, cũng như các thiết bị vô tuyến đi kèm, hãy gọi cho Công ty của chúng ta theo số điện thoại nêu trên.