Кіріспе

Екі бағытта бір мезгілде ағып жатқан байланыс. Дуплекстік байланыс жүйесі – екі немесе одан көп қосылған тараптар немесе құрылғылардан тұратын, бір-бірімен екі бағытта да байланыс жасай алатын нүктеден нүктеге жүйе. Дуплекс жүйелері көптеген байланыс желілерінде екі тараптың бір мезгілде байланысуына мүмкіндік беру үшін немесе даладағы жабдықтарды бақылау мен қашықтан реттеу үшін кері байланыс жолын қамтамасыз ету үшін қолданылады. Дуплекс байланыс жүйелерінің екі түрі бар: толық дуплекс (FDX) және жартылай дуплекс (HDX). Толық дуплекс жүйесінде екі тарап бір мезгілде бір-бірімен байланыса алады. Толық дуплекс құрылғысының мысалы – қарапайым телефон байланысы; қоңыраудың екі шетіндегі тараптар бір мезгілде сөйлесе алады және бір-бірін ести алады. Құлаққап алыстағы тараптың сөзін қайталайды, ал микрофон жергілікті тараптың сөзін жібереді. Олардың арасында екі бағытты байланыс арнасы бар, немесе дәлірек айтқанда, екі байланыс арнасы бар. Жартылай дуплекс немесе жартылай дуплекс жүйесінде екі тарап та бір-бірімен байланыса алады, бірақ бір мезгілде емес; байланыс бір уақытта бір бағытта жүзеге асырылады. Жартылай дуплекс құрылғысының мысалы – сөйлеуге арналған түймесі бар екі бағытты радиостанция (уоки-токи). Жергілікті пайдаланушы қашықтағы адаммен сөйлескісі келгенде, ол осы түймені басады, ол хабар таратушыны қосып, қабылдағышты өшіреді, сөйлегенде қашықтағы адамды естуға мүмкіндік бермейді. Қашықтағы адамды тыңдау үшін ол түймені босатады, ол қабылдағышты қосып, хабар таратушыны өшіреді. Бұл терминология толығымен стандартталмаған, кейбір дереккөздер бұл режимді симплекс деп анықтайды. Халықаралық телекоммуникация одағының анықтамасы бойынша, бір уақытта бір бағытта жұмыс істейтін, бірақ бағытын өзгерте алатын байланыс арнасы бар; бұл басқа контексттерде жартылай дуплекс деп аталады. Мысалы, теледидар және радио хабарларын таратуда ақпарат тек хабар таратушыдан көптеген қабылдағыштарға ғана өтеді. Екі уоки-токи радиостанциясы ITU мағынасында симплекстік схеманы қамтамасыз етеді; бір уақытта тек бір тарап сөйлей алады, ал екіншісі хабар тарату мүмкіндігін естігенге дейін тыңдайды. Тарату ортасы (әуедегі радиосигнал) ақпаратты тек бір бағытта ғана жеткізе алады. Western Union компаниясы 1928 жылы Ньюфаундленд пен Азор аралдары арасында аяқталған жаңа трансатлантикалық телеграф кабелінің жартылай дуплекс және симплекс сыйымдылығын сипаттағанда симплекс терминін қолданды. 2002 жылы Ұлттық өрттен қорғау қауымдастығы қарапайым радиоарнаның дәл осы анықтамасын қолданды.

Жартылай қос қабатты

Жартылай дуплекс (HDX) жүйесі екі бағытта да байланыс мүмкіндігін береді, бірақ бір уақытта екі бағытта емес, тек бір бағытта ғана. Бұл терминологияны анықтайтын ұйымдар арасында толыққанды стандарттау жүргізілмеген, ал радиобайланыста кейбір дереккөздер бұл режимді симплекс ретінде жіктейді. Әдетте, бір тарап хабар алмасуды бастағаннан кейін, арнадағы екінші тарап жауап беру үшін хабардың аяқталуын күтуі керек. Жартылай дуплекс жүйесінің мысалы – радиотелефон сияқты екі тарапты жүйе, онда таратудың аяқталуын көрсету үшін, бір тараптың бір уақытта ғана хабар тарататынын қамтамасыз ету мақсатында "аяқталды" немесе басқа алдын ала белгіленген сөз тіркесін айту қажет. Жартылай дуплекс жүйесін екі бағытты қозғалысқа рұқсат беретін, бірақ бір уақытта тек бір бағытта ғана қозғалыс болатын бір жолақты жолмен салыстыруға болады. Жартылай дуплекс жүйелері көбінесе жолақтықты үнемдеу үшін қолданылады, бірақ бұл екі бағытты өткізу қабілетін төмендетеді, себебі тек бір байланыс арнасы қажет болады және ол екі бағыт арасында кезекпен бөліседі. Мысалы, радиотелефон, DECT телефоны немесе TDD 4G немесе 5G телефондары екі бағытты байланыс үшін тек бір жиілікті қажет етеді, ал FDD режиміндегі ұялы телефон толық дуплекс құрылғысы болып табылады және әдетте екі бір мезгілдегі дауыстық арнаны жеткізу үшін екі жиілікті қажет етеді. Автоматтандырылған байланыс жүйелерінде, мысалы, екі бағытты деректер байланыстарында, уақытты бөлу мультиплекстеуі жартылай дуплекс жүйесінде байланыс үшін уақытты бөлуге қолданылуы мүмкін. Мысалы, деректер байланысының бір шетіндегі A станциясына дәл бір секундқа хабар таратқанға рұқсат етілуі мүмкін, содан кейін екінші шетіндегі B станциясына дәл бір секундқа хабар таратқанға рұқсат етіледі, содан кейін цикл қайталанады. Бұл схемада арна ешқашан бос қалмайды. Жартылай дуплекс жүйелерінде бірнеше тарап бір уақытта хабар таратса, соқтығысу пайда болады, нәтижесінде хабарлар жоғалып немесе бұрмаланып қалуы мүмкін.

Толық дуплекс

Толық дуплекс (FDX) жүйесі екі бағытта да байланыс орнатуға мүмкіндік береді және, жартылай дуплекстен айырмашылығы, бұл бір мезгілде жүзеге асырылады. Толық дуплекс байланысында екі бағытқа бір мезгілде бір физикалық байланыс арнасын пайдалану, ал екі симплекс байланысында әр бағыт үшін екі бөлек арнаны пайдалану арасында техникалық айырмашылық бар. Пайдаланушы үшін техникалық айырмашылық маңызды емес, және екі жағдай да толық дуплекс деп аталады. Көптеген Ethernet қосылымдары толық дуплекс режимін бір мезгілде бір кабельдегі екі физикалық өрілген жұп немесе әр желілік құрылғыға тікелей қосылған екі оптикалық талшықты пайдалану арқылы іске асырады: бір жұп немесе талшық пакеттерді қабылдау үшін, ал екіншісі – пакеттерді жіберу үшін. 1000BASE T сияқты басқа Ethernet нұсқалары әр бағытта бір мезгілде бірдей арналарды қолданады. Қандай жағдайда болсын, толық дуплекс режимінде кабельдің өзі соқтығысусыз ортаға айналады және әрбір Ethernet қосылымы қолдайтын максималды жалпы тарату сыйымдылығы екі есеге артады. Толық дуплекстің жартылай дуплекске қарағанда бірнеше артықшылықтары бар. Әрбір өрілген жұпта бір ғана таратушы болғандықтан, дау-дамайлар мен соқтығысулар болмайды, сондықтан кадрларды күтуге немесе қайта жіберуге уақыт кетірілмейді. Тарату функциялары бөлек болғандықтан екі бағытта да толық сыйымдылық қол жетімді. 1960 және 1970 жылдардағы кейбір компьютерлік жүйелер жартылай дуплекс режимінде жұмыс істеу үшін де толық дуплекс мүмкіндіктерін қажет етті, себебі олардың сұрау-жауап схемалары жартылай дуплекс желісінде тарату бағытын өзгертудегі шағын кешігулерге төзбейтін.

Эхоны жою

Телефондар сияқты толық дуплекс аудио жүйелері эхо тудыруы мүмкін, бұл пайдаланушыларды алаңдатып, модемдердің жұмысын қиындатады. Эхо, алыс жақтан шыққан дыбыс жақын жақтағы динамик арқылы естіліп, содан кейін микрофонға қайта кіргенде және қайта алыс жаққа жіберілгенде пайда болады. Дыбыс бастапқы көзіне кешігіп оралады. Эхоны жою – бұл микрофон сигналы желіге жіберілмес бұрын алыс жақтан келген сигналды одан алып тастайтын сигналды өңдеу әрекеті. Эхоны жою – модемдерге толық дуплекс режимінде жақсы жұмыс істеуге мүмкіндік беретін маңызды технология. V.32, V.34, V.56 және V.90 модем стандарттары эхоны жоюды талап етеді. Эхо жойғыштар бағдарламалық және аппараттық түрде қол жетімді. Олар коммуникация жүйесінің жеке компоненттері ретінде немесе коммуникация жүйесінің орталық процессорлық блогына енгізілуі мүмкін.

Толық дуплекс эмуляциясы

Егер нүктеден көп нүктеге желілерде (мысалы, ұялы байланыс желілерінде) бір физикалық байланыс ортасында тікелей және кері байланыс арналарын бөлу үшін арнаға қол жеткізу әдістері қолданылса, олар дуплекстеу әдістері деп аталады.