Nelle telecomunicazioni e in informatica il termine duplex che tradotto in italiano significa: bidirezionale indica una modalità di trasmissione e ricezione di informazioni digitali o analogiche su un canale di comunicazione con caratteristiche tipiche di completa bidirezionalità. Si contrappone, invece, alla modalità simplex, che ha, invece, caratteristiche di monodirezionalità.
Il duplex si distingue in due modalità:
- full-duplex (trasmissione bidirezionale simultanea
- half-duplex (trasmissione bidirezionale alternata
In particolare in una connessione full-duplex, il mezzo trasmissivo permette di definire due percorsi separati per i due sensi del flusso dati, ovvero non vi è contesa per il suo utilizzo; la modalità full-duplex permette di fatto di raddoppiare la banda passante aggregata del mezzo trasmissivo, ad esempio in una connessione 100BASE-TX full-duplex, entrambi i nodi possono operare alla velocità di 100 Mbit/s, ottenendo di fatto 200 Mbit/s. Complementare alla modalità full-duplex è invece la modalità half-duplex che sta per bidirezionale alternata.
Il termine full-duplex indica quindi la modalità di conversazione in un sistema di telecomunicazioni, ed è la modalità tipica di una conversazione telefonica tradizionale. Significa che i due utenti parlano e ascoltano contemporaneamente, a differenza di quanto avviene in sistemi dotati di tasti parla-ascolta o di sistemi automatici di commutazione del canale (VOX). L'half-duplex ad esempio si realizza invece con i sistemi tipo walkie-talkie.
I sistemi duplex vengono impiegati in quasi tutte le reti di telecomunicazioni, sia per permettere una comunicazione "a due vie" tra le due parti connesse che per avere un "cammino inverso" per il monitoraggio e la regolazione remota di equipaggiamento sul campo.
half-duplex
Un sistema half-duplex fornisce una comunicazione in entrambe le direzioni, ma con la possibilità di usare soltanto una direzione alla volta (non simultaneamente). Quando una parte comincia a ricevere un segnale deve poi aspettare che il trasmettitore interrompa la trasmissione prima di poter rispondere.
Un esempio di sistema half-duplex è un sistema a due parti come quello dei nostri ricetrasmettitori, dove una persona deve utilizzare una parola (ad esempio "QSL" o un'altra precedentemente decisa) per indicare la fine della trasmissione, assicurando così che soltanto una delle due parti trasmetta in un dato momento, siccome entrambe usano la stessa frequenza.
Una buona analogia per il sistema half-duplex potrebbe essere una strada a senso unico alternato controllata da semafori su ogni lato. Il traffico può scorrere in entrambi i versi, ma soltanto in un verso alla volta in base ai semafori di controllo. Per questo vi è una contesa per il suo utilizzo; è quindi necessario utilizzare un metodo che permetta la risoluzione della contesa e la riduzione degli errori, cioè un protocollo di arbitrazione per gestire il traffico.
full-duplex
Un sistema full-duplex permette la comunicazione in entrambe le direzioni e, diversamente dall'half-duplex, la permette simultaneamente. Le reti telefoniche terrestri sono full-duplex, permettono cioè di parlare e ascoltare nello stesso momento. Una buona analogia per il full-duplex potrebbe essere una strada a due corsie con una corsia per ogni direzione.
Esempi: Telefono, Telefono cellulare, ecc.
Radio bidirezionali possono essere progettate, ad esempio, come sistemi full-duplex che trasmettono su una frequenza e ricevono su un'altra. Questo metodo è anche chiamato duplex a divisione di frequenza. I sistemi di questo tipo possono coprire distanze molto più grandi usando coppie di ripetitori semplici, basandosi sul fatto che le comunicazioni trasmesse su una frequenza viaggiano sempre nella stessa direzione.
Le connessioni Ethernet full-duplex (come ad esempio il comune 100BASE-TX) funzionano utilizzando contemporaneamente due coppie di cavo ethernet incrociato (che si trovano all'interno dell'isolante), dove una coppia viene usata per ricevere i pacchetti, ed una per spedirli verso la periferica collegata (altri protocolli possono usare tutte le quattro coppie presenti nel cavo). Questo rende lo stesso cavo un ambiente "collision-free" (libero da collisioni) e raddoppia teoricamente la banda massima della connessione.
Conclusione: Full duplex significa un tipo di connessione che permette la comunicazione in due direzioni contemporaneamente.
Benefici del full duplex:
- Il tempo non viene sprecato. Nessun pacchetto va ritrasmesso poiché non vi sono collisioni.
- La piena banda è disponibile in entrambe le direzioni perché le funzioni di trasmissione e ricezione sono separate.
- Le stazioni/i nodi non devono aspettare che le altre operazioni di trasmissione siano state completate poiché vi è soltanto un trasmettitore su ciascun doppino.
In telefonia è una tecnologia inventata nel 1928 dalla Stipel allo scopo di rendere accessibile il servizio telefonico a più abbonati a costi inferiori. Consisteva nella condivisione di una linea tra due abbonati, che veniva occupata in ingresso o in uscita da uno dei due mediante sollevamento della cornetta microfonica che comandava un relè che escludeva l'altro utente. A termine un breve squillo avvertiva della disponibilità di linea libera.
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