ما هو نظام الاتصالات مزدوجة الاتجاه Full-Duplex Communication

من الأمثلة الشائعة للاتصالات المزدوجة الكاملة هي مكالمة هاتفية، حيث يمكن للطرفين الاتصال في نفس الوقت، ونصف مزدوج بالمقارنة سيكون عبارة عن محادثة لاسلكية، حيث يتناوب الطرفان في التحدث، وفي وضع الإرسال المزدوج الكامل من الممكن أن يحدث التواصل بين المرسل والمستلم في وقت واحد وكما أنّه من المحتمل لكل من المرسل والمستلم الإرسال والاستلام في نفس الوقت.

 ما هي الاتصالات مزدوجة الاتجاه Full Duplex؟

الاتصالات مزدوجة الاتجاه “Full Duplex”: هي طيقة يمكن نقل البيانات من خلالها في كلا الاتجاهين على ناقل إشارة في نفس الوقت، وعلى سبيل المثال على شبكة منطقة محلية بتقنية تحتوي على إرسال مزدوج الاتجاه يمكن لمحطة عمل واحدة إرسال بيانات على الخط بينما تستقبل محطة عمل أخرى البيانات، كما يُشير الإرسال ثنائي الاتجاه بالضرورة إلى خط ثنائي الاتجاه أي خط يمكنه نقل البيانات في كلا الاتجاهين، ويشبه وضع الإرسال المزدوج الكامل طريقاً ذي اتجاهين، حيث يمكن أن تتدفق حركة المرور في كلا الاتجاهين في نفس الوقت.

أساسيات نظام الاتصالات مزدوجة الاتجاه:

في وضع الازدواج الكامل يمكن لكلتا المحطتين الإرسال والاستلام في وقت واحد، وفي الوضع “full_duplex” تشترك الإشارات التي تسير في اتجاه واحد في سعة الارتباط، ومع الإشارات التي تسير في اتجاه آخر ويمكن أن تحدث هذه المشاركة بطريقتين:

• يجب أن يتضمن الارتباط على مسارين منفصلين فعلياً للإرسال أحدهما للإرسال والآخر للاستلام.

• أو السعة مقسمة بين الإشارات التي تنتقل في كلا الاتجاهين.

يُستخدم وضع الازدواج الكامل عندما يكون الاتصال في كلا الاتجاهين مطلوباً طوال الوقت، ومع ذلك يجب تقسيم سعة القناة بين الاتجاهين، ومثال عليه هو شبكة الهاتف التي يوجد فيها اتصال بين شخصين عن طريق خط هاتفي ويمكن من خلالها التحدث والاستماع في نفس الوقت.

أسباب استخدام Full Duplex:

لا تعمل العديد من بروتوكولات “IP” بشكل جيد في بيئة أحادي الاتجاه ممّا يجعل الاتصالات المزدوجة الكاملة ضرورة أكبر، وأيضاً نظراً لأنّ أجهزة الراديو تدعم الآن في كثير من الأحيان واجهات تسلسلية وإيثرنت متعددة، تقوم العديد من المؤسسات بتوصيل أجهزة الراديو الخاصة بها بأجهزة متعددة في كل موقع، لذلك تصبح الحاجة إلى دعم الاتصال المزدوج الكامل لتلقي المعلومات من جهاز أثناء الإرسال إلى جهاز آخر أمراً ضرورياً.

وبشكل عام تمكّن الاتصالات المزدوجة الكاملة المؤسسات من تحديث عملياتها وتعظيم الاستخدام الفعال للطيف وتحسين العائد على الاستثمار الكلي لاستثمارات التحديث الخاصة بها، كما تشتمل أجهزة راديو “Mimomax Tornado” على اتصالات مزدوجة كاملة لتزويد العملاء بالقدرة على الحفاظ على رؤية الشبكة أثناء تنزيل المعلومات أو نقلها عبر الشبكة.

• “IP” هي اختصار لـ “Internet Protocol”.

آلية عمل الاتصالات مزدوجة الاتجاه Full Duplex:

يسمح نظام الاتصال المزدوج بطرفين أو أكثر أو أكثر بالاتصال في كلا الاتجاهين، أي كطريق ذو مسارين وفي نظام أحادي الاتجاه تستخدم أجهزة الراديو ثنائية الاتجاه تقنية أحادي الاتجاه، كما يتحرك الاتصال في اتجاه واحد فقط في كل مرة لذلك يتم إغلاق مكان واحدة عندما يتحدث شخص ما، حيث إذا كنت تستخدم راديواً محمولاً فإنّ زر الضغط والتحدث يفتح حارة الإرسال ولكنه يغلق حارة الاستقبال.

في نظام الازدواج الكامل يكون كلا المسارين مفتوحين دائماً بحيث يمكن لحركة النقل الصوتية أن تتدفق بحرية، وسماعات الرأس اللاسلكية هي أنظمة ثنائية الاتجاه بدون استخدام اليدين بفضل معيار “DECT7” اللاسلكي، كما لا يتعين على المستخدمين في أي وقت الضغط للتحدث أو الاتصال برقم للإرسال، حيث في الواقع سماعات الرأس هي أنظمة متعددة الإرسال، كما يمكن لأكثر من شخصين التواصل في وقت واحد.

على سبيل المثال إذا كان لديك “10 مستخدمين” في نظام اتصالات لاسلكي لفريق كبير، فإنّ جميع المستخدمين العشرة أحرار في الإرسال والاستقبال في الوقت الفعلي دون قيود، والاتصال أكثر طبيعية في نظام مزدوج الاتجاه، حيث يشبه الأمر إجراء محادثة مع مجموعة من الأصدقاء في غرفة المعيشة الخاصة بك.

كما تُعد الضوضاء العالية والمناطق المحيطة الغادرة والمعدات الخطرة أمراً شائعاً لمستخدمين النموذجيين، وكذلك جعل الاتصال الواضح ممكناً في الأماكن التي يبدو فيها أقل احتمالاً أن يحسن السلامة ويزيد الإنتاجية ويقلل من التوتر، وعندما يكون العمل صعباً فإنّ آخر شيء يجب أن تقلق بشأنه هو ما إذا كان قد تم إرسال الإرسال أو استلامه أم لا، وخاصةً عندما يتعلق الأمر بالسلامة.

حالات استخدام الاتصالات مزدوجة الاتجاه Full Duplex:

أولاً: تشغيل المعدات الثقيلة:

عندما لا يعمل المشغل بمفرده يكون أكثر أماناً وكفاءة عندما يكون قادراً على الإرسال على أنظمة ثنائية الاتجاه، كما تتطلب اتجاهات المناورة الدقيقة وعمليات إرسال المراقب والمحادثات مع المشغلين الآخرين على مقربة شديدة الاستجابة اللحظية في الوقت الفعلي التي لا يمكن تحقيقها إلّا من خلال نظام مزدوج الاتجاه.

ثانياً: المسح:

تحتاج فرق المسح المكونة من شخصين أو أكثر إلى اتصالات ثنائية الاتجاه لمناقشة القياسات ووضع المعدات والاتجاهات في الوقت الفعلي.

ثالثاً: طاقم الطريق:

يتحمل كل من المُخبرون والمشغلون والمشرفون والعمال مسؤوليات مختلفة تعتمد على سير عمل متطور، كما تساعد أنظمة الازدواج الكامل على التنقل بأمان في حركة المرور وتوجيه العمليات وتجنب المفاجآت.

رابعاً: خط الإنتاج:

يعتمد فريق خط الإنتاج على الأعضاء الذين يتبادلون الإخطارات الفورية وتحديثات مراقبة المعدات وعمليات التحقق وتقارير الحالة، ومع حدوث الكثير يمكن أن يؤدي فقدان الإرسال إلى قناة محظورة إلى مخاطر تتعلق بالسلامة وفقدان الإنتاجية والعمل المتكرر.

الاختلافات الرئيسية لأنماط النقل في الوضع البسيط ونصف مزدوج والازدواج الكامل:

• في الوضع البسيط يتم إرسال الإشارة في اتجاه واحد في الوضع أحادي الاتجاه، كما يتم إرسال الإشارة في كلا الاتجاهين ولكن واحدة تلو الأخرى، وفي وضع الازدواج الكامل يتم إرسال الإشارة في الاتجاهين معاً في نفس الوقت.

• في الوضع البسيط يستطيع جهاز واحد فقط إرسال الإشارة، وفي الوضع أحادي الاتجاه يستطيع كلا الجهازين إرسال الإشارة ولكن واحداً تلو الآخر أي يشكل تتابعي، وفي وضع الازدواج الكامل يستطيع كلا الجهازين إرسال الإشارة في نفس الوقت.

• تؤدي الطباعة على الوجهين الكامل أداءً أفضل من الطباعة النصفية المزدوجة، بينما تؤدي الطباعة على الوجهين النصفي بدورها أداءً أفضل من الطباعة على الوجهين.

• “Simplex”، ترسل لوحة المفاتيح الأمر إلى الشاشة، كما لا يمكن للشاشة الرد على لوحة المفاتيح.

• نصف مزدوج، باستخدام جهاز اتصال لاسلكي يمكن لكلا المتحدثين التواصل لكن يجب أن يتناوبوا.

• الازدواج الكامل، باستخدام الهاتف يمكن لكلا مكبرات الصوت الاتصال في نفس الوقت.

• يوفر وضع الإرسال المزدوج الكامل أفضل أداء من بين الثلاثة، نظراً لأنّه يزيد من مقدار النطاق الترددي المتاح.