什么是半双工和全双工，它对路由器有什么影响？

在当今互联的世界中，数字通信的效率取决于我们经常忽视的底层技术。其中一个基本概念是“数据传输”，它控制着如何在网络上传输和接收数据。无论您是打电话、观看直播还是使用Wi—Fi，了解全双工、半双工和单工系统之间的区别，都可以帮助您深入了解日常技术的设计和性能。

双工与单工：有什么不同？

在网络通信领域，术语双工表示两个不同的点或设备进行双向通信的能力。这与单纯性的概念形成了鲜明对比，单纯性指的是单向通信。在双工通信系统中，两个参与点都可以发送和接收信息。日常技术如电话和收音机是双工系统的例子。

相反，单工系统只允许一个设备发送信息，而另一个设备接收信息。作为说明性实例，考虑用于各种电子设备的普遍存在的红外遥控器。红外遥控器承担着专门传输信号的作用，没有任何反馈或信息接收能力。

Full Duplex和Half Duplex有何不同？

全双工通信代表着数据交换领域的重大进步，使两个互连的元件能够同时发送和接收信息。电话系统为这种现象提供了一个明显的例子，因为对话中的两个参与者都可以同时说和听。

另一方面，半双工系统遵循用于数据传输和接收的顺序框架。在这些系统中，发送和接收信息的过程交替发生。当两个点中的一个点在传输数据时，另一个点仅限于接收的角色。步话机无线电通信使用半双工系统，其中一方通话，另一方监听，反之亦然。

随着技术的进步，全双工与半双工通信之间的区别成为设计和实现跨各个域的高效通信系统的基础，每个域都针对当前交互的特定要求而定制。

双工如何影响Wi-Fi路由器

Wi—Fi路由器使用称为IEEE 802.11的特定标准，在半双工模式下操作，引导支持Wi—Fi的电子设备（如笔记本电脑或智能手机）和互联网之间的信息流。Wi—Fi是该特定IEEE标准的商标品牌（了解常见的Wi—Fi标准）。

Wi-Fi设备使用2.4 GHz或5 GHz的无线电波无线连接到路由器。路由器通过一个称为时分双工(TDD)的过程来调度和确保每个连接的设备和互联网之间的正确信息流，而不会发生冲突和丢失，以使其行为类似于全双工。

TDD通过建立或划分在传输和接收之间交替的周期来模拟完全同步。数据包按时间划分双向流动。通过精细地切割这些周期，以这种方式连接的设备似乎可以同时传输和接收。

为什么路由器不能在全双工模式下运行？

在无线电上实现全双工功能的主要挑战是自干扰。这种干扰或噪声通常比实际信号更强。简而言之，当单点同时发送和接收时，在全双工系统中会发生自干扰。这会导致其自身的传输被接收，从而产生自我干扰。

在研究和学术界，用于无线通信的全双工路由器的想法越来越受欢迎，它解决了网络环境中的全双工问题。这是朝着使每台路由器实现全双工的方向发展。为了在全双工路由器中实现这一点，研究人员正在使用逆转有害噪声和应用数字增强等技术来应对自我干扰的挑战。

一些斯坦福大学的学生在2010年和2011年建造了工作中的全双工无线电原型。他们还发布了他们工作的技术文档[PDF]。其中一些学生后来成立了一家名为Kumu Networks的商业初创公司，致力于给无线网络带来革命性的变化。

其他作品，如康奈尔大学的IBFD（带内全双工）和光子系统公司的STAR（同步发射和接收），也可以找到。

有线局域网是半双工还是全双工？

局域网的有线部分通过形成以太网电缆连接的两对双绞线进行全双工通信。每一对数据包只同时发送和接收信息包，从而消除了任何数据冲突和干扰。

以下是您需要了解的关于以太网电缆的所有信息。

Wi-Fi连接的进展

在IEEE 802.11协议中，进行了一些更改，以实现更好的范围或更好的数据吞吐量，或两者兼而有之。从1997年成立以来，Wi—Fi标准已经从802.11修改为802.11b/a、802.11g、802.11n、802.11ac（你应该购买无线AC路由器吗？），现在是802.11ax

有趣的是，MIMO技术支持的路由器显著提高了数据速率。这些路由器使用多个天线同时发送和接收多个数据流，有效地提高了整体传输速度。这个特性在802.11n和更新的路由器型号中很普遍，这些型号的速度高达每秒600兆比特甚至更高。然而，由于它们的半双工操作，这些路由器分配50%（每秒300兆比特）的带宽用于传输，剩余的50%用于接收。重要的是要注意，这些数字不是固定的，可能会根据特定的路由器和条件而有所不同。

FDD与TDD：有什么不同？

在无线通信的背景下，特别是考虑双工互联网时，有两种主要的双工方法：频分双工（FDD）和时分双工（TDD）。

FDD通过利用两个单独的频段允许同时发送和接收数据，从而提供全双工互联网体验。这种方法反映了在全双工路由器系统中常见的情况，在全双工路由器系统中，发送和接收操作同时发生。当你想知道互联网是不是全双工时，你可以看看3G和4G等移动网络，它们通常采用这种FDD方法进行通信，展示了真正的全双工能力。

另一方面，TDD提醒我们路由器双工操作背后的机制。TDD在单个频带上的传输和接收周期之间交替，很像半双工路由器的工作方式。它的行为类似于半双工系统，其中数据交换顺序发生。由于这些时期的快速交替，它给人的印象是在Wi—Fi路由器等设备中同时传输和接收。

未来的全双工Wi—Fi

人们对全双工路由器技术的兴趣越来越大。主要原因是半双工FDD和TDD的进展正在饱和。软件增强、调制的进步和MIMO的改进正变得越来越困难。随着越来越多的设备进行无线连接，对提高频谱效率的需求最终将是至关重要的。全双工无线连接已经成功地证明了这种频谱效率的瞬时加倍。

在对硬件、软件重新配置、法规变化和货币投资影响最小的领域，从半双工到全双工的变化将开始变得越来越重要。最初受到更大容量需求的推动，我们可能很快就会发现全双工Wi-Fi，最初是与最新的半双工组件并排出现的。