雙工

双工(duplex)通信系统是一种点对点系统,指两个通信设备之間,允許双向的数据傳輸,可细分为半双工(HDX)全双工(FDX)

半双工
半雙工通信的圖解]]
半双工half-duplex)通信系统支持双向通信,但同一时间只能有一方发送数据

全双工
中的使用並不常見,而是普遍用於固定電話和移动电话等通讯方式中。]]
全双工full-duplex)的通信系統支持双方同时发送数据

全雙工系統的模擬
當一個設備連接到網路上,需要利用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
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(上傳及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:

  • UMTS/WCDMA TDD 模式(室內使用)
  • TD-SCDMA和TD-LTE移动网络空中接口。
  • 數位增強無線電話系統(DECT)
  • IEEE 802.16 WiMAX
  • 使用載波偵聽多路訪問技術的半雙工封包網路,例如乙太網路或使用集線器的乙太網路、無線區域網路及藍芽等,雖然不像TDMA使用固定的框架寬度,不過均可視為時分雙工的系統。
  • 通用串行总线(USB)
  • 铱卫星

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頻分雙工
頻分雙工(英文縮寫為FDDFrequency-Division Duplexing),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,浪費一些時間進而沒有利用此時的頻寬,且延遲時間較長,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,因為基地台(base stations)傳送及接收使用不同的頻帶(基地台之間不會"聽到"到彼此發出的信號),因此正常情況下基地台之間彼此也較不會互相影響。

在時分雙工系統中,需在鄰近的基地台(base station)中增加保護時段(guard times),但這會使頻譜效率下降。否則就要有同步機制,使不同基地台的傳送與接收同步。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:

  • 非對稱數位用戶線路及超高速數位用戶迴路
  • 大部份的手機系統,包括UMTS/WCDMA FDD 模式
  • FDD-LTE移动网络空中接口。

参见

  • 單工通訊(simplex):指僅能單方面傳輸。
  • 多路复用(Multiplexing,也称多工)

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