William Charles
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Les connexions WiFi fonctionnent en semi-duplex alors que la partie câblée du LAN est en duplex intégral. Il semble donc qu'en se connectant via WiFi, il fallait donner quelque chose. Avons-nous été échangé? Aimez-vous perdre la moitié de quoi que ce soit? Pire encore, ne serons-nous pas en mesure d'effectuer certaines tâches avec nos ordinateurs et nos périphériques s'ils étaient connectés via WiFi?
Duplex versus Simplex
En réseau, le terme "duplex" signifie la possibilité pour deux points ou périphériques de communiquer entre eux, par opposition à "simplex" qui fait référence à la communication unidirectionnelle. Dans un système de communication en duplex, les deux points (appareils) peuvent transmettre et recevoir des informations. Les exemples de systèmes duplex incluent les téléphones et les talkies-walkies.
D'autre part, les systèmes simplex ne permettent qu'à un seul périphérique de transmettre des informations, tandis que d'autres reçoivent. La télécommande infrarouge commune est un bon exemple de système simplex, dans lequel la télécommande infrarouge transmet des signaux mais n'en reçoit jamais en retour.
Full et Half-Duplex
La communication en duplex intégral entre deux composants signifie que les deux peuvent transmettre et recevoir des informations entre eux simultanément. Les téléphones sont des systèmes en duplex intégral, ce qui permet aux deux interlocuteurs de parler et d'écouter en même temps..
Dans les systèmes semi-duplex, la transmission et la réception d'informations doivent s'effectuer alternativement. Pendant qu'un point transmet, l'autre doit seulement recevoir. La communication radio par talkie-walkie est un système semi-duplex, caractérisé par “plus de” à la fin d'une transmission pour indiquer que la partie est prête à recevoir des informations.
Une illustration simple d'un système de communication semi-duplex. Crédit d'image: Wikipedia
Comment le duplexage affecte les routeurs WiFi
Les routeurs WiFi sont des périphériques qui modulent et planifient le flux d'informations entre un périphérique électronique compatible Wi-Fi (un ordinateur portable ou un smartphone, par exemple) et Internet, à l'aide d'une norme ou d'un protocole spécifique appelé IEEE 802.11, qui fonctionne en semi-duplex. Le Wi-Fi n’est que la marque de commerce de cette norme IEEE spécifique (comprenez les normes Wi-Fi communes. Expliquez les normes et les types de réseaux Wi-Fi les plus utilisés. Expliquez les normes et les types de Wi-Fi les plus utilisés. Confus par les différentes normes Wi-Fi utilisées? Voici ce que vous devez connaître IEEE 802.11ac et ses prédécesseurs.).
Les périphériques WiFi se connectent sans fil au routeur en utilisant des ondes radio à 2,4 GHz ou à 5 GHz. Le routeur planifie et s'assure que les informations correctes circulent entre chaque périphérique connecté et Internet; sans collision ni perte; par un appel de processus Time Division Duplexing (TDD) pour se comporter comme un duplexage intégral.
TDD émule en duplex intégral en définissant ou en divisant des périodes alternant émission et réception. Les paquets de données circulent dans les deux sens comme le dictent les divisions temporelles. En coupant finement ces périodes, les appareils connectés de cette manière semblent émettre et recevoir simultanément.
Pourquoi les routeurs actuels ne peuvent-ils pas fonctionner en duplex intégral??
L'auto-ingérence est le problème le plus important pour obtenir une capacité de duplex intégral par radio. Cette interférence ou ce bruit est plus intense que le signal lui-même. En termes simples, une interférence dans un système en duplex intégral se produit lorsqu'un seul point émet et reçoit simultanément, et qu'il reçoit sa propre transmission aussi, d'où une auto-interférence est produite.
Schéma illustrant l'auto-ingérence. Crédit: Réseau Kumu
La pratique du sans fil en duplex intégral est possible dans les domaines de la recherche et du monde universitaire. Ceci est en grande partie réalisé en annulant l’auto-ingérence à deux niveaux. La première consiste en une inversion du signal du signal de bruit lui-même, puis le processus d'annulation du bruit est encore amélioré numériquement. Quelques étudiants de l'Université de Stanford ont construit des prototypes radio fonctionnant en duplex intégral en 2010 et 2011 (lisez le livre blanc). Certains de ces étudiants ont ensuite formé une start-up commerciale appelée KUMU Networks, déterminée à révolutionner les réseaux sans fil..
On peut également trouver d'autres œuvres telles que IBFD (duplex intégral en bande) de l'Université Cornell et STAR (transmission et réception simultanées) de Photonic Systems Inc..
Qu'en est-il du réseau local câblé?
La partie câblée du réseau local communique en duplex intégral avec deux paires de fils torsadés formant la connexion du câble Ethernet. Chaque paire est dédiée à l’émission et à la réception simultanées de paquets d’informations, donc pas de collision de données ni d’interférence..
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Câble FTP 3 de Baran Ivo - Travail personnel. Sous licence du domaine public via Wikimedia Commons
Progrès de la connectivité WiFi
Dans le protocole IEEE 802.11, des modifications ont été apportées pour obtenir une meilleure portée ou un meilleur débit de données, ou les deux. Depuis ses débuts en 1997-2013, les normes WiFi ont été modifiées de 802.11 à 802.11b / a, 802.11g, 802.11n et enfin 802.11ac (si vous achetez un routeur sans fil AC Devriez-vous acheter un routeur sans fil 802.11ac?) "Devez-vous acheter un routeur sans fil 802.11ac? Le 802.11ac promet des vitesses époustouflantes, mais de nombreux consommateurs commencent à peine à passer à la norme 802.11n, laissant beaucoup de gens se demander si la nouvelle version en vaut la peine.?). Quel que soit leur degré d'avancement, ils appartiennent toujours à la famille 802.11, qui fonctionnera toujours en semi-duplex. Bien que des améliorations aient été apportées, notamment avec l’inclusion de MIMO (Qu'est-ce que MIMO? 4 choses à savoir avant d'acheter un routeur Wi-Fi pour votre maison; 4 choses à savoir avant d'acheter un routeur Wi-Fi pour votre maison. Vous vous demandez comment vous Fi à la maison, qu'est-ce qu'un routeur Wi-Fi ou le type de routeur dont vous avez besoin? Cette introduction répondra à vos questions et plus encore??), Le fonctionnement en semi-duplex réduit de moitié l'efficacité spectrale globale..
Fait intéressant, les routeurs pris en charge par MIMO (sorties multiples à entrées multiples) annoncent des débits de données beaucoup plus rapides. Ces routeurs utilisent plusieurs antennes pour transmettre et recevoir plusieurs flux de données simultanément, ce qui peut augmenter les taux de transfert globaux. C'est ce que l'on trouve couramment dans les routeurs 802.11n et plus récents, qui annoncent des vitesses de 600 mégabits par seconde et plus. Cependant, comme ils fonctionnent en semi-duplex, 50% (300 mégabits par seconde) de la bande passante sont réservés à la transmission, les 50% restants étant utilisés pour la réception..
WiFi en duplex intégral dans le futur
La connectivité sans fil en duplex intégral suscite un intérêt commercial croissant. La raison principale étant que les avancées en FDD et TDD semi-duplex sont saturantes. Les améliorations logicielles, les avancées en matière de modulation et les améliorations MIMO deviennent de plus en plus difficiles. Au fur et à mesure que de plus en plus d’appareils se connectent sans fil, la nécessité d’une efficacité spectrale accrue finira par devenir primordiale. La connexion sans fil en duplex intégral a démontré avec succès le doublement instantané de cette efficacité spectrale.
Dans les zones où l'impact sur le matériel, la reconfiguration logicielle, les modifications réglementaires et les investissements monétaires est minimal, ce passage du semi-duplex au duplex intégral commencera à s'imposer de plus en plus. Initialement motivés par le besoin de plus de capacité, il est possible que le WiFi en duplex intégral apparaisse prochainement, parallèlement aux derniers composants semi-duplex..