Straipsnyje pabandysime išsamiai papasakoti, kas yra dvipusis ryšys. Tai yra imtuvo ir siųstuvo sujungimo principas, kuris reiškia informacijos perdavimą vienu metu abiem kryptimis. Pirmą kartą tokio ryšio koncepcija prieš pusantro šimtmečio buvo įgyvendinta transatlantiniame telegrafe, o kiek vėliau – teleprinteriuose. Tokia idėja puikiai išgelbėjo fizinius komunikacijos kanalus. Įsivaizduokite, kiek kainuotų kabelio nutiesimas per vandenyno dugną. Tuo įsitikinsite patys – sutaupoma nemažai. Teletipo atveju viskas daug paprasčiau. Idėja jau buvo žinoma visiems, tačiau jie sugalvojo kiek kitokį informacijos rodymo būdą (naudojant spausdinimo įrenginius).
Sudėtingos sistemos
Paprastas ir dvipusis bendravimas, galima sakyti, yra sinonimai. Tačiau informacijos perdavimo ir priėmimo principai skiriasi. Dvipusio ryšio atveju keli įrenginiai vienu metu gali keistis informacija (ją priimti ir perduoti). Tačiau organizuojant simpleksinį ryšį pirmiausia transliuoja vienas įrenginys, paskui antras, trečias ir t.t.e. Kitaip tariant, yra tam tikra tvarka.
Čia yra vienareikšmių sistemų pavyzdžiai:
- transliavimas.
- Mikrofonai garso įrašymui.
- Kūdikių monitoriai.
- Belaidės ir laidinės ausinės.
- Įvairios apsaugos kameros.
- Belaidės valdymo sistemos bet kokiems įrenginiams.
Paprastas ryšys nebūtinai turi galimybę perduoti informaciją abiem kryptimis.
Dvipusių įrenginių veikimo principas
Kalbant apie dvipusio ryšio įrenginius, jų dizainas šiek tiek skiriasi. Jie jungia du taškus. Pavyzdžiui, šiuolaikiniai kompiuterių prievadai, tokie kaip Ethernet. Būtent jose dažniausiai ir vyksta toks apsikeitimas informacija. Panašus principas galioja ir bendraujant telefonu – juk tu puikiai žinai, kad du žmonės gali kalbėti ir girdėti vienu metu.
Skaitmeninėse technologijose dvipusio radijo ryšio (ir laidinio) efektas tik atrodo. Jei priėmimo ir perdavimo kanalai iš tikrųjų veiktų vienu metu, įranga sudegtų per kelias sekundes. Yra tam tikras laiko padalijimas, jo pagalba vyksta paketų formavimas ir perjungimas. O komunikacijos priemones besinaudojantys vartotojai negali pastebėti „gudrybės“. Yra vadinamasis nepilnas dvipusis ryšys, kuris aktyviai naudojamas racijose. Šiuo atveju kanalas sulaužomas įvedant tam tikrus kodinius žodžius, kurie tariaprenumeratoriai.
Kaip kanalai skirstomi iš laiko
Kaip kitą pavyzdį panagrinėsime pasaulinį žiniatinklį – internetą. Būtent čia svarbus kanalų atskyrimas ir laiko intervalų paskirstymas įvairiems abonentams. Tai asimetriško greičio linijos (vienu metu vyksta ir duomenų įkėlimas, ir atsisiuntimas). Kanalų skirtumai skirtingiems informacijos srautams leido pasiekti palydovų prieigą. Turint tokią prieigą, užklausa pateikiama artimiausiam mobiliojo ryšio operatoriaus tinklui, o atsakymas jau ateina iš palydovo iš kosmoso gelmių.
Šias technologijas naudojančių įrenginių pavyzdžiai:
- Trečios kartos korinis ryšys (labesnis pavadinimas 3G).
- Kelios LTE versijos.
- WiMAX (arba 3G+).
- Taip pat ir mažiau žinoma belaidė DECT telefonija.
Informacijos perdavimo įvairovės
Šiek tiek daugiau nei prieš 50 metų impulsiniai prietaisai buvo pradėti plačiai pristatyti. Masinio jo pristatymo priežastis yra ta, kad atsirado ir puikiai pasiteisino kietojo kūno elektronika. Diskretieji vamzdiniai įrenginiai užėmė per daug vietos (palyginti su pažangesniais puslaidininkiniais įrenginiais).
Iš pradžių buvo du kanalai suglaudinti režimai:
- Ciklinis (sinchroninis) perdavimo tipas – abonentai periodiškai jungiasi prie linijos. Be to, prijungimo seka yra griežtai nurodyta. Pirmasreikia suprojektuoti rėmo struktūrą, tada įgyvendinti laiko signalus. Kalbant apie kodavimo pobūdį, tai nesvarbu.
- Asinchroninis perdavimo tipas plačiai naudojamas skaitmeninėse sistemose. Tokiu atveju informacija siunčiama iš anksto suformuotais paketais, kurių dydis yra keli šimtai ar net tūkstančiai bitų. Kadangi yra adresų, tampa įmanoma organizuoti asinchroninę sąveiką. Šis principas šiandien naudojamas net korinio ryšio srityje. Reikia atkreipti dėmesį į tai, kad šiuolaikiniuose ryšio protokoluose baitų skaičius yra lygus. Dėl šios priežasties nėra sinchronizavimo tik formaliai.
Signalo dažnis ir forma
Taip pat reikėtų pažymėti, kad kiekvienas informacijos paketas yra papildytas antrašte. Perduodamos informacijos sudėtis nustatoma pagal tai, kokį standartą turi protokolas. Kanalas įkeliamas tam tikru periodu ir dažniu. Sovietiniai dvipusio ryšio kanalai veikė 8 kHz dažniu (telefono signalas atrenkamas 64 kbps greičiu).
Atkreipkite dėmesį į kelis nešlio dažnio moduliavimo būdus:
- PWM (impulso plotis).
- Laiko impulsas.
- Impulso amplitudė.
Dvejetainiai signalų tipai koduojami naudojant kvadratinės bangos impulsus. Tokiu atveju gaunamas be galo platus spektras, o tikrąjį signalą galima iškirpti naudojant filtrus. To rezultatas yra priekinių dalių išlyginimas. Dėl tempimo atsiranda interpulsų trukdžiai. Trukdžiai atsiranda gretimuose kanaluose – taip yra dėl to, kad spektraisusikerta.
Laiko atskyrimo žingsniai
O dabar pažiūrėkime, kokius signalo atskyrimo etapus galima rasti dvipusiuose domofonuose. Galime išskirti tokią hierarchiją:
- Pirmajame etape yra 32 kanalai, du iš jų yra rezervuoti paslaugų pranešimams. Bendras šių kanalų greitis yra 2048 kbps.
- Likusieji etapai sudaromi sutankinant keturis srautus (po bitų). Verta paminėti, kad visi standartų skyriai yra suformuoti iš anksto.
Dažnio padalijimas
Ir galiausiai, pakalbėkime apie dažnių padalijimą. Pirmą kartą jį praktiškai pritaikė signalininkas G. G. Ignatjevas 1880 m. Signalo siųstuvas generuoja tam tikrą analoginio tipo impulsų rinkinį (dažniausiai 12 iš jų). Signalo plotis yra standartinis - 300-3500 Hz diapazone. Blokas turi reikiamą skaičių generatorių, veikiančių šiame diapazone.
Dažnių padalijimas gali būti vadinamas idealiu simetriškų srauto kanalų organizavimui. Jis aktyviai naudojamas ADSL, IEEE 802.16, CDMA2000.
