Мақалада біз сізге дуплексті байланыс деген не екенін егжей-тегжейлі айтып беруге тырысамыз. Бұл қабылдағыш пен таратқышты қосу принципі, ол ақпаратты бір уақытта екі бағытта жіберуді білдіреді. Алғаш рет мұндай байланыс тұжырымдамасы бір жарым ғасыр бұрын трансатлантикалық телеграфта және сәл кейінірек телепринтерлерде жүзеге асырылды. Мұндай идея физикалық байланыс арналарын тамаша сақтап қалды. Кабельді мұхит түбінен өткізу қанша тұратынын елестетіп көріңізші. Сіз өзіңіз көре аласыз - үнемдеу айтарлықтай. Телетайп жағдайында бәрі әлдеқайда қарапайым. Бұл идея барлығына бұрыннан белгілі болған, бірақ олар ақпаратты көрсетудің сәл басқаша әдісін ойлап тапты (басып шығару құрылғыларын пайдалану).
Симплексті жүйелер
Симплекс және дуплексті байланыс, синонимдер деп айтуға болады. Бірақ ақпаратты беру және қабылдау принципінде айырмашылықтар бар. Дуплексті байланыс жағдайында бірнеше құрылғылар бір уақытта ақпарат алмаса алады (оны қабылдау және жіберу). Бірақ симплексті байланысты ұйымдастыру кезінде алдымен бір құрылғы таратады, содан кейін екіншісі, үшіншісі және т.б.e. Басқаша айтқанда, белгілі бір тәртіп бар.
Міне, симплекс жүйелерінің мысалдары:
- Тарату.
- Дыбыс жазуға арналған микрофондар.
- Балалар мониторлары.
- Сымсыз және сымды құлаққаптар.
- Әртүрлі қауіпсіздік камералары.
- Кез келген құрылғыларға арналған сымсыз басқару жүйелері.
Симплексті байланыс ақпаратты екі бағытта да тасымалдай алуы қажет емес.
Дуплексті құрылғылардың жұмыс принципі
Дуплексті байланыс құрылғыларына келетін болсақ, олардың дизайны сәл басқаша. Олар екі нүктені біріктіреді. Мысалы, Ethernet сияқты заманауи компьютер порттары. Мұндай ақпарат алмасу әдетте оларда болады. Ұқсас принцип телефон байланысында да бекітілген – екі адам бір уақытта сөйлесіп, ести алатынын жақсы білесіз.
Сандық технологияда тек дуплексті радиобайланыстың (және сымды да) әсерінің көрінісі ғана бар. Егер қабылдау және жіберу арналары шын мәнінде бір уақытта жұмыс істесе, жабдық санаулы секундтарда жанып кетер еді. Белгілі бір уақыт бөлінісі бар, оның көмегімен пакеттерді қалыптастыру және ауыстыру орын алады. Ал коммуникация құралдарын пайдаланатын қолданушылар «қулықты» байқай алмайды. Рацияларда белсенді түрде қолданылатын толық емес дуплекс бар. Бұл жағдайда арна айтылатын белгілі кодтық сөздерді енгізу арқылы бұзыладыжазылушылар.
Арналар уақыт бойынша қалай бөлінеді
Келесі мысал ретінде біз World Wide Web – Интернетті қарастырамыз. Дәл осы жерде арналарды бөлу және әртүрлі жазылушыларға уақыт интервалдарын бөлу маңызды. Бұл асимметриялық жылдамдықтары бар сызықтар (бір уақытта деректерді жүктеу де, жүктеу де бар). Әртүрлі ақпарат ағындары үшін арналардың сәйкессіздігі спутниктерге қол жеткізуді жүзеге асыруға мүмкіндік берді. Мұндай қол жеткізу арқылы ұялы байланыс операторының жақын желісіне сұраныс жасалады және жауап ғарыштың тереңдігінен жерсеріктен келіп жатыр.
Мына технологияларды пайдаланатын құрылғылардың мысалдары:
- Ұялы байланыстың үшінші буыны (көбірек 3G атауы).
- LTE бірнеше сорттары.
- WiMAX (немесе 3G+).
- Сондай-ақ азырақ белгілі сымсыз DECT телефониясы.
Ақпаратты тасымалдау түрлері
50 жылдан сәл астам уақыт бұрын импульстік құрылғылар кеңінен енгізіле бастады. Оның жаппай енгізілу себебі қатты денелі электроника пайда болды және өзін жақсы дәлелдеді. Дискретті түтік құрылғылары тым көп орын алды (жетілдірілген жартылай өткізгіш құрылғылармен салыстырғанда).
Бастапқыда арналар қысылатын екі режим болды:
- Циклдік (синхронды) беру түрі – абоненттер желіге мерзімді түрде қосылады. Сонымен қатар, қосылу реті қатаң түрде көрсетілген. Біріншіжақтау құрылымын жобалау керек, содан кейін уақыт сигналдарын жүзеге асыру керек. Кодтау сипатына келетін болсақ, бұл маңызды емес.
- Асинхронды беру түрі цифрлық жүйелерде кеңінен қолданылады. Бұл жағдайда ақпарат өлшемі бірнеше жүздеген, тіпті мыңдаған биттерді құрайтын алдын ала құрастырылған пакеттерде жіберіледі. Адрестер бар болғандықтан, асинхронды өзара әрекеттесуді ұйымдастыруға болады. Бұл принцип бүгінде ұялы байланыста да қолданылады. Қазіргі байланыс хаттамаларында байт саны жұп екеніне назар аудару керек. Осы себепті таза ресми түрде синхрондау жоқ.
Сигнал жиілігі мен пішіні
Сонымен қатар ақпараттың әрбір пакеті тақырыппен толықтырылатынын атап өткен жөн. Жіберілетін ақпараттың құрамы хаттаманың қандай стандарты бар екені анықталады. Арна белгілі бір кезеңмен және жиілікпен жүктеледі. Кеңестік дуплексті байланыс арналары 8 кГц жиілікте жұмыс істейді (телефон сигналы 64 кбит/с жиілікте таңдалады).
Тасымалдаушы жиілігін модуляциялаудың бірнеше әдістеріне назар аударыңыз:
- PWM (импульстік ені).
- Уақыт импульсі.
- Импульс амплитудасы.
Сигналдардың екілік түрлері шаршы толқын импульстері арқылы кодталған. Бұл жағдайда шексіз кең спектр алынады және сүзгілердің көмегімен шынайы сигналды кесуге болады. Мұның нәтижесі фронттардың тегістелуі болып табылады. Созылу салдарынан интерпульсті кедергі пайда болады. Көршілес арналарда кедергі пайда болады - бұл спектрлердің болуына байланыстықиылысу.
Уақытты бөлу қадамдары
Ал енді дуплексті домофондарда сигналды бөлудің қандай кезеңдерін табуға болатынын қарастырайық. Біз келесі иерархияны ажырата аламыз:
- Бірінші кезеңде 32 арна бар, оның екеуі қызметтік хабарларға арналған. Бұл арналардың жалпы жылдамдығы 2048 кбит/с.
- Қалған кезеңдер төрт ағынды мультиплекстеу арқылы (бит бойынша) қалыптасады. Стандарттардың барлық тараулары алдын ала жасалғанын атап өткен жөн.
Жиілікті бөлу
Соңында жиілікті бөлу туралы сөйлесейік. Оны алғаш рет 1880 жылы сигнализатор Г. Г. Игнатьев іске асырды. Сигнал таратқышы аналогтық түрдегі импульстердің белгілі бір жинағын жасайды (әдетте олардың 12-сі). Сигнал ені стандартты - 300-3500 Гц диапазонында. Блокта осы ауқымда жұмыс істейтін генераторлардың қажетті саны бар.
Жиілікті бөлуді симметриялы трафик арналарын ұйымдастыру үшін тамаша деп атауға болады. Ол ADSL, IEEE 802.16, CDMA2000-де белсенді қолданылады.
