雙工

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雙工duplex), 指二台通訊設備之間,允許有雙向的資料傳輸。

半雙工[编辑]

一個簡單的半雙工通信的圖解

半雙工(half-duplex)的系統允許二台設備之間的雙向資料傳輸,但不能同時進行。因此同一時間只允許一設備傳送資料,若另一設備要傳送資料,需等原來傳送資料的設備傳送完成後再處理。

半雙工的系統可以比喻作單線鐵路。若鐵道上無列車行駛時,任一方向的車都可以通過。但若路軌上有車,相反方向的列車需等該列車通過道路後才能通過。

無線電對講機就是使用半雙工系統。由於對講機傳送及接收使用相同的頻率,不允許同時進行。因此一方講完後,需設法告知另一方講話結束(例如講完後加上"OVER"),另一方才知道可以開始講話。

全雙工[编辑]

一個簡單的全雙工通信的圖解。因爲成本問題和通用全雙工模式的複雜性,全雙工在無線電對講機中的使用並不像圖示中這樣常見,而普遍用於固定電話、手機、無繩電話中。

全雙工(full-duplex)的系統允許二台設備間同時進行雙向資料傳輸。一般的電話手機就是全雙工的系統,因為在講話時同時也可以聽到對方的聲音。

全雙工的系統可以用一般的雙向車道形容。兩個方向的車輛因使用不同的車道,因此不會互相影響。

全雙工系統的模擬[编辑]

當一個設備連接到網路上,需要利用通道存取方法en:channel access method)使傳送的資料及接收的資料共用同一物理介質。此時使用的通道存取方法就稱為雙工(duplexing)方法,如以下的兩種:

時分雙工[编辑]

時分雙工(英文縮寫為TDDTime-Division Duplexing),是利用時間分隔多工技術來分隔傳送及接收的信號。 它利用一個半雙工的傳輸來模擬全雙工的傳輸過程。時分雙工在非對稱網路(上傳下載頻寬不平衡的網路)有明顯的優點,它可以根據上傳及下載的資料量,動態的調整對應的頻寬,如果上傳資料量大時,就會提高上傳的頻寬,若資料量減少時再將頻寬降低。

時分雙工的另一個好處是在緩慢移動的系統中,上傳及下載的無線電路徑大致相同,因此類似波束成形beamforming)的技術可以運用在時分雙工的系統中。

以下是一些時分雙工系統的例子:

頻分雙工[编辑]

頻分雙工是利用頻率分隔多工技術來分隔傳送及接收的信號。上傳及下載的區段之間用「頻率偏移」(frequency offset)的方式分隔。若上傳及下載的資料量相近時,頻分雙工比時分雙工更有效率。 在這個情形下,時分雙工會在切換傳送接收時,浪費一些頻寬,因此延遲時間較長,而且其線路較複雜且耗電。

頻分雙工的另一個好處是在無線電收發規劃上較簡單且較有效率,因為一個設備傳送及接收使用不同的頻帶,因此設備不會接收到自己傳出的資料,傳送及接收的資料也不會互相影響。

在時分雙工系統中,需在鄰近的區段中增加保護區段(guard band),但這會使頻譜效率下降。否則就要有同步機制,使一設備的傳送和另一設備的接收同步。同步機制會增加系統的複雜度及成本,而且因為所有的設備及時間區塊都要同步,也降低了頻寬使用的靈活性。

以下是一些頻分雙工系統的例子:

單工[编辑]

  • 單工(simplex)指僅能單方面傳輸。

範例[编辑]