WiFi-Verbindungen laufen im Halbduplex, während der verdrahtete Teil des LANs auf Vollduplex ist. Es scheint also so, dass bei der Verbindung über WiFi etwas zu geben war. Waren wir knapp? Magst du die Hälfte von irgendetwas verlieren? Schlimmer noch, können wir bestimmte Dinge mit unseren Computern und Peripheriegeräten nicht ausführen, wenn sie über WLAN verbunden sind?
Duplex versus Simplex
Im Netzwerk bezeichnet der Ausdruck "Duplex" die Fähigkeit von zwei Punkten oder Geräten, miteinander zu kommunizieren, im Gegensatz zu "Simplex", was sich auf unidirektionale Kommunikation bezieht. In einem Duplex-Kommunikationssystem können beide Punkte (Geräte) Informationen senden und empfangen. Beispiele für Duplexsysteme umfassen Telefone und Walkie-Talkies.
Auf der anderen Seite erlauben Simplex-Systeme nur einem Gerät, Informationen zu übertragen, während andere empfangen. Die gebräuchliche Infrarot-Fernbedienung ist ein Paradebeispiel für ein Simplex-System, bei dem die IR-Fernbedienung Signale sendet, aber niemals eine empfängt.
Voll- und Halbduplex
Vollduplex-Kommunikation zwischen zwei Komponenten bedeutet, dass beide gleichzeitig Informationen übertragen und empfangen können. Telefone sind Vollduplex-Systeme, so dass beide Parteien am Telefon gleichzeitig sprechen und hören können.
In Halbduplex-Systemen muss die Übertragung und der Empfang von Informationen abwechselnd erfolgen. Während ein Punkt sendet, muss der andere nur empfangen. Walkie-Talkie-Funkkommunikation ist ein Halbduplexsystem, das dadurch gekennzeichnet ist, dass am Ende einer Übertragung "über" gesagt wird, um anzuzeigen, dass die Partei bereit ist, Informationen zu empfangen.
Wie sich Duplexing auf WLAN-Router auswirkt
WiFi-Router sind Geräte, die den Informationsfluss zu und von jedem WiFi-fähigen elektronischen Gerät (wie einem Laptop oder Smartphone) zum Internet modulieren und planen, wobei ein spezieller Standard oder ein Protokoll namens IEEE 802.11 verwendet wird, das im Halbduplex-Modus arbeitet. WiFi ist nur die Marke für diesen spezifischen IEEE-Standard (verstehen Sie die gemeinsamen WiFi-Standards Die gängigsten WLAN-Standards verstehen Die gängigsten WLAN-Standards verstehen Wi-Fi kann ein wenig verwirrend sein, da es eine Handvoll unterschiedlicher Standards gibt verwendet. Hier ist, was Sie wissen müssen. Lesen Sie mehr).
WLAN-Geräte verbinden sich kabellos mit dem Router über Funkwellen mit 2, 4 GHz oder 5 GHz. Der Router plant und stellt sicher, dass die korrekten Informationen zwischen den einzelnen verbundenen Geräten und dem Internet ausgetauscht werden. ohne Kollision und Verlust; durch einen Prozess Aufruf Time Division Duplexing (TDD) zu verhalten wie Full-Duplexing.
TDD emuliert das Vollduplexverfahren, indem Zeitabschnitte eingerichtet oder unterteilt werden, die zwischen Übertragung und Empfang wechseln. Datenpakete fließen in beide Richtungen, wie durch die Zeitunterteilungen vorgegeben. Indem diese Zeitabschnitte fein zerhackt werden, scheinen Geräte, die auf diese Weise verbunden sind, gleichzeitig zu senden und zu empfangen.
Warum können aktuelle Router nicht im Vollduplexmodus ausgeführt werden?
Das größte Problem bei der Vollduplexfähigkeit über Funk ist die Selbstinterferenz. Diese Störung oder dieses Rauschen ist intensiver als das tatsächliche Signal selbst. Vereinfacht gesagt, kommt es in einem Vollduplexsystem zu Interferenzen, wenn ein einzelner Punkt gleichzeitig sendet und empfängt, und er wird auch seine eigene Übertragung empfangen, wodurch eine Selbstinterferenz erzeugt wird.
Praktisches Vollduplex-Wireless ist in der Forschung und Wissenschaft möglich. Dies wird weitgehend erreicht, indem die Selbstinterferenz auf zwei Ebenen aufgehoben wird. Die erste besteht in der Signalinversion des Rauschsignals selbst und dann wird der Vorgang der Rauschunterdrückung digital weiter verbessert. Einige Studierende der Stanford University haben in den Jahren 2010 und 2011 funktionierende Vollduplex-Radio-Prototypen gebaut (siehe das Whitepaper). Einige dieser Studenten haben ein kommerzielles Startup namens KUMU Networks gegründet, das sich der Revolutionierung der drahtlosen Vernetzung verschrieben hat.
Andere Arbeiten wie IBFD (In-Band Full-Duplex) von der Cornell University und STAR (Simultaneous Transmit and Receive) von Photonic Systems Inc. können ebenfalls gefunden werden.
Was ist mit einem verkabelten LAN?
Der verdrahtete Teil des LAN kommuniziert bei Vollduplex mit zwei Paaren von verdrillten Drähten, die die Ethernet-Kabelverbindung bilden. Jedes Paar ist dazu bestimmt, Informationspakete gleichzeitig zu senden und zu empfangen, daher keine Kollision von Daten und keine Interferenz.
Hier finden Sie alles, was Sie über Ethernet-Kabel wissen müssen Alles, was Sie über Ethernet-Kabel wissen müssen Alles, was Sie über Ethernet-Kabel wissen müssen Lesen Sie mehr.
Fortschritte bei der WLAN-Konnektivität
Innerhalb des IEEE 802.11-Protokolls wurden Änderungen vorgenommen, um entweder eine bessere Reichweite oder einen besseren Datendurchsatz oder beides zu erreichen. Seit den Gründungstagen 1997 bis 2013 wurden die WiFi-Standards von 802.11 auf 802.11b / a, 802.11g, 802.11n und schließlich auf 802.11ac umgestellt (sollten Sie einen Wireless-AC-Router kaufen, sollten Sie einen Wireless 802.11ac Router kaufen ? Sollten Sie einen Wireless 802.11ac Router kaufen? 802.11ac verspricht hohe Geschwindigkeiten, aber viele Verbraucher sind gerade dabei, auf 802.11n zu aktualisieren, so dass sich viele fragen, ob sich die neue Version lohnt.Lesen Sie mehr?). Unabhängig davon, wie fortgeschritten sie sind, gehören sie immer noch zur 802.11-Familie, die immer im Halbduplex-Modus läuft. Obwohl Verbesserungen vorgenommen wurden, vor allem mit der Aufnahme von MIMO (Was ist MIMO Was Sie wissen müssen, wenn Sie einen WiFi Router für Ihr Zuhause kaufen Was Sie wissen müssen, wenn Sie einen WiFi Router für Ihr Zuhause kaufen Viele Menschen finden, dass sie nicht tun Wissen Sie viel über Router, wenn es an der Zeit ist, einen zu kaufen.Es ist keine Schande, dass die Verbraucher in der Regel nicht viel über sie zu lernen, weil wir nicht oft ... Read More?), reduziert auf Halbduplex reduziert Gesamtspektraleffizienz um die Hälfte.
Interessanterweise werben MIMO-gestützte Router (Multiple-Input Multiple-Output) mit deutlich höheren Datenraten. Diese Router verwenden mehrere Antennen, um mehrere Datenströme gleichzeitig zu senden und zu empfangen, was die Gesamtübertragungsraten erhöhen kann. Dies wird häufig in 802.11n und neueren Routern gefunden, die Geschwindigkeiten von 600 Megabit pro Sekunde und höher anbieten. Da sie jedoch im Halbduplex arbeiten, sind 50 Prozent (300 Megabit pro Sekunde) der Bandbreite für die Übertragung reserviert, während die anderen 50 Prozent für den Empfang verwendet werden.
Voll-Duplex WiFi in der Zukunft
Es besteht ein zunehmendes kommerzielles Interesse an einer Vollduplex-Drahtlosverbindung. Der Hauptgrund dafür ist, dass Fortschritte bei Halbduplex-FDD und TDD gesättigt sind. Softwareverbesserungen, Modulationsfortschritte und MIMO-Verbesserungen werden immer schwieriger. Wenn mehr Geräte drahtlos verbunden werden, wird die Notwendigkeit einer erhöhten spektralen Effizienz schließlich von größter Bedeutung sein. Vollduplex-Funkverbindung hat die sofortige Verdoppelung dieser spektralen Effizienz erfolgreich demonstriert.
In Bereichen mit minimalen Auswirkungen auf Hardware, Software-Neukonfigurationen, regulatorische Änderungen und monetäre Investitionen wird dieser Wandel von Halbduplex zu Vollduplex immer mehr an Bedeutung gewinnen. Da wir zunächst mehr Kapazität benötigen, werden wir in naher Zukunft vielleicht erstmals Vollduplex-WLAN vorfinden, zunächst Seite an Seite mit den neuesten Halbduplex-Komponenten.