D煤plex (telecomunicaciones)

D煤plex es un t茅rmino utilizado en telecomunicaci贸n para definir a un sistema que es capaz de mantener una comunicaci贸n bidireccional, enviando y recibiendo mensajes de forma simult谩nea.[1][2] La capacidad de transmitir en modo d煤plex est谩 condicionado por varios niveles:

  • Medio f铆sico (capaz de transmitir en ambos sentidos)
  • Sistema de transmisi贸n (capaz de enviar y recibir a la vez)
  • Protocolo o norma de comunicaci贸n empleado por los equipos terminales

Atendiendo a la capacidad de transmitir entera o parcialmente en modo d煤plex, se pueden distinguir tres categor铆as de comunicaciones o sistemas: s铆mplex, semid煤plex (half-duplex) y d煤plex (full-duplex).

D煤plex (d煤plex completo o full duplex)
Una simple ilustraci贸n de un sistema de comunicaci贸n full-duplex.

La mayor铆a de los sistemas y redes de comunicaciones modernos funcionan en modo d煤plex permitiendo canales de env铆o y recepci贸n simult谩neos. Podemos conseguir esa simultaneidad de varias formas:

  • Empleo de frecuencias separadas (multiplexaci贸n en frecuencia)
  • Cables separados

Nota: Por definici贸n no deben existir colisiones en Ethernet en el modo <full-duplex> (d煤plex-completo) aunque inusualmente existen.

Semid煤plex (half duplex)
Una simple ilustraci贸n de un sistema de comunicaci贸n half duplex.

Una conexi贸n semid煤plex (a veces denominada una conexi贸n alternada) es una conexi贸n en la que los datos fluyen en una u otra direcci贸n, pero no las dos al mismo tiempo. Con este tipo de conexi贸n, cada extremo de la conexi贸n transmite uno despu茅s del otro. Este tipo de conexi贸n hace posible tener una comunicaci贸n bidireccional utilizando toda la capacidad de la l铆nea. Puede darse el caso de una comunicaci贸n por equipos de radio, si los equipos no son full d煤plex, uno no podr铆a transmitir (hablar) si la otra persona est谩 tambi茅n transmitiendo (hablando) porque su equipo estar铆a recibiendo (escuchando) en ese momento. En radiodifusi贸n, se da por hecho que todo duplex ha de poder ser bidireccional y simult谩neo, pues de esta manera, se puede realizar un programa de radio desde dos estudios de lugares diferentes.

S铆mplex

脷nicamente permiten la transmisi贸n en un sentido (unidireccional). Es aquel en el que una estaci贸n siempre act煤a como fuente y la otra siempre como receptor. Es el m谩s sencillo y el menos costoso de los tres. Un ejemplo t铆pico es el caso de la fibra 贸ptica; en estos casos se puede recurrir a sistemas en anillo o con doble fibra para conseguir una comunicaci贸n completa. Aunque en la actualidad ya existe la posibilidad de enviar y recibir se帽al a trav茅s de una sola fibra 贸ptica pero en diferentes longitudes de onda.

Definiciones de la UIT

La UIT en el Reglamento de Radiocomunicaciones, en su edici贸n de 2016 define los modos de explotaci贸n de la siguiente manera: Punto 1.125 explotaci贸n s铆mplex: Modo de explotaci贸n que permite transmitir alternativamente, en uno u otro sentido de un canal de telecomunicaci贸n, por ejemplo, mediante control manual. Punto 1.126 explotaci贸n d煤plex: Modo de explotaci贸n que permite transmitir simult谩neamente en los dos sentidos de un canal de telecomunicaci贸n. Punto 1.127 explotaci贸n semid煤plex: Modo de explotaci贸n s铆mplex en un extremo del circuito de telecomunicaci贸n y de explotaci贸n d煤plex en el otro.

Emulaci贸n de canales d煤plex sobre canales s铆mplex

Los sistemas simplex pueden emular sistemas d煤plex cuando se usa multiplexaci贸n de tiempo o de frecuencia para separar el canal de emisi贸n del canal de recepci贸n.

Estas t茅cnicas son usadas en los tel茅fonos celulares y algunos est谩ndares de comunicaci贸n de datos por radio.

Duplexaci贸n por divisi贸n de tiempo

La duplexaci贸n por divisi贸n de tiempo (Time-Division Duplexing, TDD) es una t茅cnica para convertir un canal simplex en un canal d煤plex separando las se帽ales enviadas y recibidas en intervalos de tiempos diferentes sobre el mismo canal usando acceso m煤ltiple por divisi贸n de tiempo.

La duplexaci贸n por divisi贸n de tiempo tiene una gran ventaja en los casos en los que hay asimetr铆a entre la velocidad del uplink y el downlink. Seg煤n aumenta la cantidad de data en el uplink, m谩s capacidad de comunicaci贸n puede ser destinada a este, y si por el contrario el tr谩fico se vuelve m谩s ligero, se puede reducir su capacidad. Lo mismo puede hacerse con el downlink.

Para sistemas de radio que no se mueven r谩pidamente, otra ventaja es que la ruta de las ondas del uplink y el downlink son muy similares. Esto significa que t茅cnicas como la formaci贸n de rayo trabajan bien con sistemas TDD.

Ejemplos de duplexaci贸n por divisi贸n de tiempo son:

Duplexaci贸n por divisi贸n de frecuencia

La duplexaci贸n por divisi贸n de frecuencia (Frequency-Division Duplexing, FDD) significa que el transmisor y el receptor operan a diferentes frecuencias portadoras. El t茅rmino es usado frecuentemente entre los radio aficionados, donde un operador est谩 tratando de contactar un repetidor. La estaci贸n debe ser capaz de enviar y recibir al mismo tiempo, y hace esto alterando ligeramente la frecuencia a la que env铆a y recibe. Este modo de operaci贸n es referido como modo d煤plex o modo complemento.

Se dice que las sub-bandas de uplink y downlink est谩n separadas por el complemento de frecuencia. La duplexaci贸n por divisi贸n de frecuencia puede ser eficiente en el caso de tr谩fico sim茅trico. En este caso la duplexaci贸n por divisi贸n de tiempo tiende a desperdiciar ancho de banda durante el cambio de transmisi贸n a recepci贸n, tiene una mayor latencia inherente, y puede requerir circuiter铆a m谩s compleja.

Otra ventaja de la duplexaci贸n por divisi贸n de frecuencia es que hace el planeamiento de radio mucho m谩s f谩cil y m谩s eficiente, porque las estaciones bases no se "escuchan" entre ellas (transmiten y reciben en diferentes sub-bandas) y por lo tanto normalmente no se interfieren entre ellas. Otra ventaja de la duplexaci贸n en frecuencia sobre la de tiempo es que en la duplexaci贸n por divisi贸n de tiempo se deben usar tiempos de guardia entre estaciones bases vecinas (lo que decrementa la eficiencia en el uso del espectro) o se necesita sincronizar estaciones bases, para que puedan transmitir y recibir al mismo tiempo (lo que incrementa la complejidad y por lo tanto el costo, y reduce la flexibilidad de uso de ancho de banda porque todas las estaciones bases y sectores estar谩n forzados a usar la misma relaci贸n uplink/downlink).

Ejemplos de sistemas de duplexaci贸n por divisi贸n de frecuencia son:

Cancelaci贸n de eco

Los sistemas d煤plex de audio como los tel茅fonos pueden crear eco, que necesita ser eliminado. El eco ocurre cuando el sonido saliendo de un altavoz, originado en el otro extremo, vuelve a entrar en el micr贸fono y es enviado de regreso al otro extremo. El sonido entonces reaparece en el extremo donde fue producido pero retrasado. Esta ruta de retro-alimentaci贸n puede ser ac煤stica, a trav茅s del aire, o puede ser mec谩nicamente acoplado, por ejemplo en un aparato de tel茅fono. La cancelaci贸n del eco es una operaci贸n de procesamiento de se帽ales que substrae la se帽al del extremo contrario de la se帽al del micr贸fono antes de enviarla a la red.

La cancelaci贸n de eco se encuentra en el coraz贸n de los est谩ndares de m贸dem V.32, V.34, V.56 y V.90.

Canceladores de eco est谩n disponibles de ambas formas en implementaciones de software y de hardware. Pueden ser componentes independientes en un sistema de comunicaciones integrado en la unidad central de procesamiento del sistema de comunicaciones. Dispositivos que no eliminan eco algunas veces no producir谩n una buena duplexaci贸n.

V茅ase tambi茅n

Referencias
  1. 芦D煤plex禄. Diccionario Espa帽ol de Ingenier铆a (1.0 edici贸n). Real Academia de Ingenier铆a de Espa帽a. 2014. Consultado el 11 de mayo de 2014.
  2. Real Academia Espa帽ola y Asociaci贸n de Academias de la Lengua Espa帽ola. 芦d煤plex禄. Diccionario de la lengua espa帽ola (23.陋 edici贸n).

Enlaces externos
Este art铆culo ha sido escrito por Wikipedia. El texto est谩 disponible bajo la licencia Creative Commons - Atribuci贸n - CompartirIgual. Pueden aplicarse cl谩usulas adicionales a los archivos multimedia.