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無線通信的三種通信方式:單工、全雙工、半雙工

時間:2021-01-29 16:29 點擊:

無線通信的頻譜環境為:長波 30-300KHz 10-1km。

數據通常是在兩個站(點對點)之間進行傳輸,按照數據流的方向可分為三種傳輸模式:單工、半雙工、全雙工。按照頻率使用方式又可具體分為:單工(同頻、異頻單工)、雙工(同頻、異頻雙工)和半雙工通信。

一、單工通信

單工通信只支持信號在一個方向上傳輸(正向或反向),任何時候不能改變信號的傳輸方向。

1、單工通信分類


為保證正確傳送數據信號,接收端要對接收的數據進行校驗,若校驗出錯,則通過監控信道發送請求重發的信號。

根據收發頻率的異同,又可分為同頻單工(收發采用相同的頻率)和異頻單工兩類(收發采用兩個不同的頻率,兩個頻率相隔一個較大的間隔:150MHz頻段為5.7MHz,450MHz頻段為10MHz,900MHz頻段為45MHz)。

2、單工通信的特點

優點:設備簡單(收發合用部分電路或部件)、省電、成本低。

缺點:由于使用PTT(Push-To -Talk)按講開關,使用不方便(不習慣)。

3、單工通信應用

①特殊訓練的場合,如部隊、警察、調度等通話相對少而簡練的場合。

②于數據收集系統,如氣象數據的收集、電話費的集中計算等。

理解場景:eg 計算機和打印機之間的通信是單工模式,因為只有計算機向打印機傳輸數據,而沒有相反方向的數據傳輸。

二、雙工通信(也稱全雙工通信)

1、雙工通信概念

雙工通信是指通信雙方可通過同時進行信息傳輸(而不需要交替地收信和發信,某一方收發信機能同時工作)的工作方式,區別于后面的半雙工通信,這種方式也稱為全雙工通信。在全雙工方式下,通信系統的每一端都設置了發送器和接收器,因此,能控制數據同時在兩個方向上傳送。

2、雙工通信分類

雙工通信可分為頻分雙 工(FDD:收發采用兩個不同的頻率,間隔同前,也稱異頻雙工)和時分雙工(TDD:收發采用一個的頻率,也稱為同頻雙工,家用無繩電話中多為此種方式)兩類。

3、雙工通信工作原理


4、雙工通信的特點:

優點:使用方便(同普通電話一樣),全雙工方式無需進行方向的切換,因此,沒有切換操作所產生的時間延遲,這對那些不能有時間延誤的交互式應用(例如遠程監測和控制系統)十分有利。這種方式要求通訊雙方均有發送器和接收器,同時,需要2根數據線傳送數據信號。(可能還需要控制線和狀態線,以及地線)。

缺點:設備較復雜、耗電大(特別對移動環境下以電池作為電源的移動臺則更不利)

一改進做法:移動臺采用單工方式,基地臺采用雙工方式,即所謂的半雙工通信。

理論上,全雙工傳輸可以提高網絡效率,但是實際上仍是配合其他相關設備才有用。例如必須選用雙絞線的網絡纜線才可以全雙工傳輸,而且中間所接的集線器(HUB),也要能全雙工傳輸;最后,所采用的網絡操作系統也得支持全雙工,如此才能真正發揮全雙工傳輸的威力。


例如,計算機主機與鍵盤間需連接顯示終端,計算機主機用串行接口連接顯示終端,而顯示終端帶有鍵盤。如此一來,鍵盤上輸入的字符送到主機內存;而主機內存的信息也可以送到屏幕顯示。通常,往鍵盤上打入1個字符以后,先不顯示,計算機主機收到字符后,立即回送到終端,然后終端再把這個字符顯示出來。這樣,前一個字符的回送過程和后一個字符的輸入過程是同時進行的,即工作于全雙工方式。

三、半雙工通信

1、半雙工通信概念

半雙工通信允許信號在兩個方向上傳輸,但某一時刻只允許信號在一個信道上單向傳輸。因此,半雙工通信實際上是一種可切換方向的單工通信。

2、半雙工通信原理


3、半雙工應用場景

此種方式適用于問訊、檢索、科學計算等數據通信系統;傳統的對講機使用的就是半雙工通信方式。由于對講機傳送及接收使用相同的頻率,不允許同時進行。因此一方講完后,需設法告知另一方講話結束(例如講完后加上’OVER’),另一方才知道可以開始講話。


(責任編輯:陸濤)

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