Normaal gesproken zijn hubs verbonden met de switch, d.w.z. Een heel segment is aangesloten op een aparte poort. Individuele computers kunnen echter ook verbinding maken met de poort (microsegmentatie). In dit geval kunnen de switch en de netwerkkaart van de computer in full-duplexmodus werken, d.w.z. tegelijkertijd gegevens in tegengestelde richtingen verzenden, waardoor de netwerkcapaciteit wordt verdubbeld. Full-duplex modus is alleen mogelijk als beide zijden – de netwerkkaart en de switch – deze modus ondersteunen. In de full-duplexmodus zijn er geen botsingen. Het is normaal dat twee frames elkaar overlappen in een kabel. Om het ontvangen signaal te isoleren, trekt elke zijde zijn eigen signaal af van het resulterende signaal.

In de half-duplexmodus wordt de gegevensoverdracht door slechts één zijde uitgevoerd, die toegang krijgt tot het gedeelde medium met behulp van het CSMA/CD-algoritme. De half-duplexmodus is eerder al in detail besproken.

Bij elke werkingsmodus van de switch (half-duplex of full-duplex) doet zich het probleem voor van het beheren van framestromen. Vaak doet zich een situatie voor wanneer een bestandsserver wordt aangesloten op een van de switchpoorten, waartoe alle andere werkstations toegang hebben:

De verhouding tussen veel poorten en één.

Als poort 3 werkt op 10 Mbps, en frames van de andere vier computers komen ook aan op 10 Mbps, dan zullen niet-verzonden frames zich ophopen in de buffer van poort 3 en vroeg of laat zal deze buffer overlopen. Een gedeeltelijke oplossing voor dit probleem zou zijn om poort 3 toe te wijzen aan de bestandsserver, met een snelheid van 100 Mbit/s. Dit lost het probleem echter niet op, maar stelt het alleen maar uit: na verloop van tijd zullen gebruikers hogere netwerksnelheden willen en zal de switch worden vervangen door een nieuwe, waarbij alle poorten met een snelheid van 100 Mbit/s zullen werken. Een meer geavanceerde oplossing, geïmplementeerd in de meeste schakelaars, is het controleren van de stroom frames die door computers worden gegenereerd. In de full-duplexmodus worden speciale servicesignalen "Verzending onderbreken" en "Verzending hervatten" gebruikt. Na ontvangst van het signaal "Transmissie onderbreken" moet de netwerkkaart stoppen met het verzenden van frames tot het daaropvolgende signaal "Transmissie hervatten" (helaas voorziet de huidige 802.3x-standaard niet in een gedeeltelijke vermindering van de intensiteit van frametransmissie, maar alleen in een volledig verbod is mogelijk). De half-duplexmodus maakt gebruik van ‘tegendruk’ en ‘agressief switchpoortgedrag’. Met beide methoden kunt u tamelijk subtiele mechanismen implementeren om de stroom van frames te controleren, waarbij u de intensiteit gedeeltelijk vermindert, maar niet tot nul reduceert.

De tegendruktechniek omvat het creëren van kunstmatige botsingen op een segment dat te veel frames naar de switch stuurt. Om dit te doen, gebruikt de switch gewoonlijk een jamreeks (interferentiesignalen die een botsing veroorzaken en versterken) die naar de uitgang van de poort wordt gestuurd waarop het segment (of de computer) is aangesloten om zijn activiteit op te schorten.

De methode van agressief gedrag van een switchpoort is gebaseerd op het vastleggen van het medium, hetzij na het einde van de verzending van het volgende pakket, hetzij na een botsing. In het eerste geval beëindigt de schakelaar het verzenden van het volgende frame en maakt, in plaats van een technologische pauze van 9,6 μs, een pauze van 9,1 μs en begint een nieuw frame te verzenden. De computer kan de omgeving niet verwerven, omdat hij een standaardpauze van 9,6 µs heeft gewacht en vervolgens heeft ontdekt dat de omgeving al bezet was. In het tweede geval botsen de frames van de schakelaar en de computer en wordt een botsing gedetecteerd. De computer pauzeert na een botsing op 51,2 µs, zoals vereist door de standaard, en de schakelaar - 50 µs. En in dit geval slaagt de computer er niet in zijn frame te verzenden. De schakelaar kan dit mechanisme adaptief gebruiken, waardoor de agressiviteit indien nodig wordt vergroot.

Feedback

Dit werkingsprincipe impliceert uiteraard alleen een point-to-point-verbinding. Maar dit is meer een groot pluspunt dan een minpunt. Feit is dat er in dit geval geen handmatige afstemming (coördinatie), installatie van extra weerstanden (ze zijn al ingebouwd) nodig is en dat de lijn zelf altijd in de meest optimale modus zal werken. Het enige wat u hoeft te doen is de uiteinden van de kabel in standaard telefoonconnectoren te klemmen en deze in de juiste aansluitingen te steken, vergelijkbaar met de manier waarop Ethernet-netwerken worden geïnstalleerd. De volgende afbeelding toont het RS-.5-netwerkdiagram.

Figuur 2

In mijn implementatie hebben RS-.5-converters geen eigen zendervoeding. Feit is dat een twisted pair-kabel altijd minimaal 2 aderparen heeft. Daarom heb ik nog een paar draden gebruikt om de voedingsspanning naar alle zenders op de lijn/netwerk te verzenden. Hiermee kun je dc/dc-converters verwijderen (een vrij duur ding). Alle transceiveronderdelen van de converters kunnen worden gevoed vanuit één voedingsbron. Als het netwerk groot is, kan er uiteraard meer dan één individuele ondernemer zijn.
De afbeelding toont een doos met twee poorten en het opschrift RS-.5 Switch - in feite wordt de mogelijkheid om gegevens te schakelen in een asynchrone gegevensoverdrachtsnetwerk bepaald door het gebruikte protocol. In de praktijk heb ik dit in geen enkel protocol gezien, maar het is niet moeilijk om te implementeren.

Na het uitwerken van de basisprincipes werd een schakelschema van de UART naar RS.5 zender ontwikkeld (Figuur 3).

Figuur 3

Hoewel daar niets te ontwikkelen is. Ik heb de goedkoopste van de niet de langzaamste optocouplers gekozen: H11L1. Geclaimde snelheid tot 1 MB. Op snelheid 115200 werkt het goed. Al is er wel een vervelend moment: de ene optocoupler werkte tot een snelheid van 921.600 bits per seconde, terwijl de ander al op 230.400 bits per seconde struikelde. Tijdens oscillografische diagnostiek bleek dat alle H11L1-optocouplers aan de achterrand trekken. Over het algemeen is dit geen probleem; u kunt optocouplers kiezen die bij uw smaak passen.
Zo ziet alles eruit in hardware (dit zijn uiteraard testhardware):

Figuur 4

Figuur 5

Een interessant kenmerk: als je de connector aan het ene uiteinde loskoppelt, ontvangt de zender aan het andere uiteinde zijn echo. In de toekomst wil ik proberen dit effect te gebruiken en dezelfde module te gebruiken om een ​​kabellengtemeter te maken.

In technische systemen ontstaat vaak de taak om twee subsystemen of twee knooppunten met elkaar te verbinden om de informatie-uitwisseling daartussen te organiseren. De resulterende communicatieverbinding wordt aangeroepen communicatie kanaal.

Communicatiekanalen kunnen worden onderverdeeld door het type signaal dat wordt verzonden (elektrisch, optisch, radiosignaal, enz.), door het medium voor gegevensoverdracht (lucht, elektrische geleider, optische vezel, enz.) en door vele andere kenmerken. Dit artikel bespreekt de verdeling van communicatiekanalen volgens modi en regels voor het ontvangen en verzenden van informatie. Op basis van deze kenmerken worden communicatiekanalen onderverdeeld in simplex, half-duplex en full-duplex.

Eenvoudige communicatie

Een simplex-communicatiekanaal is een eenrichtingskanaal; gegevens kunnen er slechts in één richting doorheen worden verzonden. Het eerste knooppunt kan berichten verzenden, het tweede kan ze alleen ontvangen, maar kan de ontvangst niet bevestigen of reageren. Een typisch voorbeeld van dit soort communicatiekanalen zijn gesproken mededelingen in scholen, ziekenhuizen en andere instellingen. Een ander voorbeeld zijn radio en televisie.

Bij simplex-datatransmissie heeft het ene communicatieknooppunt een zender en het andere (andere) een ontvanger.

Half-duplex communicatie

Met een half-duplex communicatietype hebben beide abonnees de mogelijkheid om berichten te ontvangen en te verzenden. Elk knooppunt bevat zowel een ontvanger als een zender, maar ze kunnen niet tegelijkertijd werken. Op elk moment wordt het communicatiekanaal gevormd door de zender van het ene knooppunt en de ontvanger van een ander knooppunt.

Een typisch voorbeeld van een half-duplex communicatiekanaal is een portofoon. Via de radio gaat een dialoog meestal ongeveer zo:

- Belka, Belka! Ik ben Madagaskar! Welkom!

- Madagaskar, ik ben Belka. Welkom!

Het woord “Ontvangen” delegeert het recht om een ​​bericht te verzenden. Op dit moment wordt het knooppunt dat de ontvanger was, de zender en omgekeerd. Uiteraard verandert de richting van de gegevensuitwisseling niet vanzelf. Hiervoor zit een speciale knop op de radio. Iemand die begint te spreken, drukt op deze knop, waardoor zijn walkietalkie in de zendmodus wordt gezet. Daarna spreekt hij zijn boodschap en het codewoord “Ontvangen” uit, laat de knop los en keert terug naar de ontvangermodus. Het codewoord laat de andere abonnee weten dat het bericht compleet is en dat hij naar de zendmodus kan overschakelen voor een antwoordbericht. Met het woord "Ontvangst" kunt u botsingen voorkomen wanneer beide abonnees tegelijkertijd beginnen te zenden en geen van de berichten door de gesprekspartner wordt gehoord.

Duplexcommunicatie

Via een duplexkanaal kunnen gegevens tegelijkertijd in beide richtingen worden verzonden. Elk communicatieknooppunt heeft een ontvanger en zender. Na het tot stand brengen van de communicatie maakt de zender van de eerste abonnee verbinding met de ontvanger van de tweede en omgekeerd.

Een klassiek voorbeeld van een duplexcommunicatiekanaal is een telefoongesprek. Het is natuurlijk moeilijk voor iemand om tegelijkertijd naar de gesprekspartner te spreken en te luisteren, maar deze mogelijkheid bestaat tijdens een telefoongesprek, en, zie je, praten op een duplextelefoon is veel handiger dan op een halftelefoon. duplex walkietalkie. Elektronische apparaten kunnen, in tegenstelling tot mensen, zonder problemen tegelijkertijd berichten verzenden en ontvangen, vanwege hun snelheid en interne architectuur.

Afhankelijk van de richting van mogelijke datatransmissie, transmissiemethoden

Gegevens via de communicatielijn zijn onderverdeeld in de volgende typen:

□ simplex - verzending vindt plaats via een communicatielijn in slechts één richting

bord;

□ half-duplex - verzending vindt plaats in beide richtingen, maar afwisselend

in de tijd (een voorbeeld van een dergelijke transmissie is Ethernet-technologie);

□ duplex - verzending vindt gelijktijdig in twee richtingen plaats.

De modus waarin verzending in beide richtingen wordt uitgevoerd, maar met een tijdsverdeling, wordt half-duplex genoemd. Op elk moment vindt transmissie slechts in één richting plaats.

Tijdsverdeling wordt veroorzaakt door het feit dat het zendende knooppunt op een bepaald tijdstip het transmissiekanaal volledig bezet. Het fenomeen waarbij meerdere zendende knooppunten tegelijkertijd proberen te zenden, wordt een botsing genoemd en wordt onder de CSMA/CD-toegangscontrolemethode als een normaal, hoewel ongewenst, fenomeen beschouwd.

Deze modus wordt gebruikt wanneer het netwerk coaxkabel gebruikt of hubs als actieve apparatuur worden gebruikt.

Afhankelijk van de hardware kan gelijktijdige ontvangst/verzending in half-duplexmodus fysiek onmogelijk zijn (bijvoorbeeld vanwege het gebruik van hetzelfde circuit voor ontvangst en verzending in portofoons) of tot botsingen leiden.

Een modus waarin, in tegenstelling tot half-duplex, datatransmissie gelijktijdig met data-ontvangst kan worden uitgevoerd.

De totale snelheid van informatie-uitwisseling in deze modus kan twee keer zo hoog worden. Als er bijvoorbeeld Fast Ethernet-technologie wordt gebruikt met een snelheid van 100 Mbit/s, dan kan de snelheid dichtbij de 200 Mbit/s liggen (100 Mbit/s zenden en 100 Mbit/s ontvangen).

Duplexcommunicatie wordt doorgaans uitgevoerd via twee communicatiekanalen: het eerste kanaal is uitgaande communicatie voor het eerste apparaat en inkomend voor het tweede, het tweede kanaal is inkomend voor het eerste apparaat en uitgaand voor het tweede.

In sommige gevallen is duplexcommunicatie via één communicatiekanaal mogelijk. In dit geval trekt het apparaat bij het ontvangen van gegevens het verzonden signaal af van het signaal, en het resulterende verschil is het signaal van de afzender (modemcommunicatie via telefoondraden, GigabitEthernet).

ICT-concept

geïntegreerde technologie van datatransmissie en dataverwerking.

#ICT, ook wel ITT genoemd, is ontstaan ​​als gevolg van het combineren van technologieën voor het verwerken en verzenden van gegevens tot één geheel. Tegenwoordig bepalen de ontwikkeling en het gebruik van ICT de beweging naar de creatie van een informatiemaatschappij. Zo kondigde de Europese Commissie in december 1999 een nieuw project aan genaamd E-Europa – “Electronic Europe”. Het doel is om de Europese industriële samenleving om te vormen tot een informatiemaatschappij. Dit project omvat:

het verbeteren van het internet, het uitbreiden van het bereik van de informatiebronnen;

gebruik van internetbronnen voor leren;

het bieden van snelle en goedkope toegang tot internet;

ontwikkeling van het betalingssysteem, inclusief computerkaarten;

betrokkenheid van gehandicapte burgers in de elektronische gemeenschap;

ontwikkeling van de gezondheidszorg en het waarborgen van de transportveiligheid op basis van informatie- en communicatietechnologieën;

Het bieden van transparantie aan de overheid door het creëren van meerdere websites.

Informatie- en communicatietechnologieën omvatten voornamelijk:

toegang tot en werken in informatienetwerken;

digitale televisie;

e-mail en fax;

werken met databases en berichtenopslag.

Enz.).

• Implementeren dubbelzijdig communicatiemethode kan het apparaat op elk moment zowel informatie verzenden als ontvangen. Zenden en ontvangen worden door het apparaat uitgevoerd tegelijkertijd via twee fysiek gescheiden communicatiekanalen (via afzonderlijke geleiders, op twee verschillende frequenties, enz., met uitzondering van scheiding in tijd - sequentiële transmissie). Een voorbeeld van duplexcommunicatie is een gesprek tussen twee mensen (correspondenten) op een vaste telefoon: elk van de sprekers kan op een bepaald moment zowel spreken als luisteren naar zijn correspondent. Duplexcommunicatie wordt soms genoemd volledig duplex(uit het Engels full-duplex); dit zijn synoniemen.

Naast duplex zijn er half-duplex En eenvoudig verbinding.

• Implementeren half-duplex(Engels) half-duplex) communicatiemethode: een apparaat kan op een bepaald moment informatie verzenden of ontvangen. In de regel wordt een dergelijk apparaat gebouwd met behulp van een zendontvangercircuit. Een voorbeeld van half-duplexcommunicatie is een gesprek via een portofoon: elk van de correspondenten spreekt of luistert op een bepaald moment. Om het einde van de verzending en de overgang naar de ontvangstmodus aan te geven, spreekt de correspondent het woord “ontvangst” uit (Engels: “ over"). De bediening van de bedrijfsmodus van het radiostation (ontvangst of verzending) kan handmatig zijn. Push-to-talk (PTT) - knop of push-to-talk-schakelaar tussen ontvangst en verzending, andere aanduiding - MOX uit het Engels Handmatige bediening), stem ( VOX- uit het Engels Stembediening) of software.

Encyclopedisch YouTube

• 1 / 3

  Een modus waarin gegevensoverdracht gelijktijdig met gegevensontvangst kan worden uitgevoerd (ook wel “ volledig duplex", om het verschil met half-duplex duidelijker te laten zien).

  Duplexcommunicatie wordt doorgaans uitgevoerd via twee communicatiekanalen: het eerste kanaal is uitgaande communicatie voor het eerste apparaat en inkomend voor het tweede, het tweede kanaal is uitgaand voor het tweede apparaat en inkomend voor het eerste.

  De totale snelheid van informatie-uitwisseling via het communicatiekanaal in deze modus kan zijn maximum bereiken. Als bijvoorbeeld Fast Ethernet-technologie met een snelheid van 100 Mbit/s wordt gebruikt, kan de snelheid dichtbij de 200 Mbit/s liggen (100 Mbit/s verzenden en 100 Mbit/s ontvangen).

  In sommige gevallen is duplexcommunicatie via één communicatiekanaal mogelijk. In dit geval trekt het apparaat bij het ontvangen van gegevens het verzonden signaal af van het signaal, en het resulterende verschil is het signaal van de afzender (modemcommunicatie via telefoondraden, Gigabit Ethernet 1000BASE-T).

  Half-duplex-modus

  Afhankelijk van de hardware kan gelijktijdige ontvangst/verzending in half-duplexmodus fysiek onmogelijk zijn (bijvoorbeeld vanwege het gebruik van hetzelfde circuit voor ontvangst en verzending in portofoons) of tot botsingen leiden.

  Terminologie in het Radioreglement

  In de regel wordt simplexcommunicatie opgevat als eenrichtingscommunicatie (bijvoorbeeld radio-uitzendingen, wanneer radiotransmissie in één richting plaatsvindt: van het radiostation naar luisteraars), terwijl duplex- en half-duplexcommunicatie tweerichtingsverkeer is ( verzending is mogelijk in beide richtingen: duplex - gelijktijdig, half-duplex - met scheiding in de tijd). Het Radioreglement geeft echter verschillende definities van simplex- en half-duplexcommunicatie, wat de oorzaak van verwarring is:

  Eenvoudig Eenvoudige communicatie- een wijze van communicatie waarbij transmissie afwisselend mogelijk is in elk van de twee richtingen van het telecommunicatiekanaal, bijvoorbeeld door handmatige besturing (artikel 1.125).

  Dubbelzijdig Duplexcommunicatie- een wijze van communicatie waarbij transmissie in beide richtingen van het telecommunicatiekanaal mogelijk is (artikel 1.126).

  Half-duplex Half-duplex communicatie- een methode van simplexcommunicatie aan de ene kant van de lijn en duplexcommunicatie aan de andere kant (artikel 1.127).