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)和全双工(FDX)。
半双工
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
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,需要利用通道存取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TDD,Time-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
- 短波通信
頻分雙工
頻分雙工(英文縮寫為FDD,Frequency-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: