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雙工

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Duplex Separation， 簡稱：duplex 。指二台通訊設備之間，允許有雙向的資料傳輸。移動設備之間的通信鏈路會占用兩個頻率：從終 端到網絡（上行鏈路）的傳輸信道，以及一個反方向（下行鏈路）的信道。雙工的含義是可以同時進行雙向傳輸，就如平時的在電話中通話那樣。像步行對話機這樣的設備是半雙工或簡單雙工的。 以太網可以在半雙工或者全雙工方式下工作。當在半雙工方式下工作 時，在任何指定的瞬間可以進行發送或者接受，但不能同時進行發送和接受。這意味着：如果當前有另一台設備正在發送數據（你正在接受該數據），那麼你必須等待，只有當那台設備的傳輸結束時，才可以發送數據。這還意味着：衝突不只是可能存在，而且是很可能存在。將半雙工以太網設想為一條單行道，然後將報文設想為沿着這條道路呼嘯而過的城市公交汽車。如果一輛公共汽車向你駛來，而你的公共汽車向其駛去，這就會產生衝突。這個衝突會導致同時喪失兩輛公共汽車（或報文）。

可以使用交叉電纜來實現兩台設備之間全雙工通信，在交叉電纜中，發送電纜和接收電纜交叉，這樣，在一端上進行發送，而在另一段進行接收。這種場合中不需要集線器。

注意：全雙工通信不能夠在物理總線拓撲上實現。

定義

提到全雙工，就不能不提與之密切對應的另一個概念，那就是「半雙工（Half Duplex）」，所謂半雙工就是指一個時間段內只有一個動 作發生，舉個簡單例子，一條窄窄的馬路，同時只能有一輛車通過，當目前有兩輛車對開，這種情況下就只能一輛先過，等到頭兒後另一輛再開，這個例子就形象的說明了半雙工的原理。早期的對講機、以及早期集線器等設備都是基於半雙工的產品。隨着技術的不斷進步，半雙工會逐漸退出歷史舞台。

分類

數據通常是在兩個站（點對點）之間進行傳輸，按照數據流的方向可分為三種傳輸模式：單工、半雙工，全雙工。

單工

單工（simplex）指僅能單方向傳輸數據。通信雙方中，一方固定為發送端，一方則固定為接收端。信息只能沿一個方向傳輸，使用一根 傳輸線。

例如計算機和打印機之間的通信是單工模式，因為只有計算機向打印機傳輸數據，而沒有相反方向的數據傳輸。還有在某些通信信道中，如單工無線發送等。

半雙工

半雙工（half-duplex）的系統允許二台設備之間的雙向資料傳輸，但不能同時進行。因此同一時間只允許一設備傳送資料，若另一設備 要傳送資料，需等原來傳送資料的設備傳送完成後再處理。

半雙工在通信過程中，信息既可由A傳到B，又能由B傳A，但只能有一個方向上的傳輸存在。採用半雙工方式時，通信系統每一端的發送器和接收器，通過收/發開關轉接到通信線上，進行方向的切換，因此，會產生時間延遲。收/發開關實際上是由軟件控制的電子開關。

半雙工的系統可以比喻作單線鐵路。若鐵道上無列車行駛時，任一方向的車都可以通過。但若路軌上有車，相反方向的列車需等該列車通過道路後才能通過。 無線電對講機就是使用半雙工系統。由於對講機傳送及接收使用相同的頻率，不允許同時進行。因此一方講完後，需設法告知另一方講話結束（例如講完後加上"OVER"），另一方才知道可以開始講話。

全雙工

全雙工（full-duplex）的系統允許二台設備間同時進行雙向資料傳輸。一般的電話、手機就是全雙工的系統，因為在講話時同時也可以 聽到對方的聲音。 全雙工在通信過程中，線路上存在A到B和B到A的雙向信號傳輸。在全雙工方式下，通信系統的每一端都設置了發送器和接收器，因此，能控制數據同時在兩個方向上傳送。全雙工方式無需進行方向的切換，因此，沒有切換操作所產生的時間延遲，這對那些不能有時間延誤的交互式應用（例如遠程監測和控制系統）十分有利。這種方式要求通訊雙方均有發送器和接收器，同時，需要兩根數據線傳送數據信號（可能還需要控制線和狀態線，以及地線）。

全雙工的系統可以用一般的雙向車道形容。兩個方向的車輛因使用不同的車道，因此不會互相影響。

全雙工系統的模擬

當一個設備連接到網絡上，需要利用通道存取方法（en:channel access method）使傳送的資料及接收的資料共享同一物理介質。此時使用的通道存取方法就稱為雙工（duplexing）方法，全雙工主要有兩種形式。分別為時分雙工（時間分隔多工）和頻分雙工。

時分雙工（時間分隔多工）

時分雙工（英文縮寫為TDD，Time-Division Duplexing），是指利用時間分隔多工技術來分隔傳送及接收信號。 它利用一個半雙工的傳 輸來模擬全雙工的傳輸過程。時分雙工在非對稱網絡（上傳及下載帶寬不平衡的網絡）有明顯的優點，它可以根據上傳及下載的資料量，動態的調整對應的帶寬，如上傳資料量大時，就提高上傳的帶寬，若資料量減少時再將帶寬降低。

時分雙工的另一個好處是在緩慢移動的系統中，上傳及下載的無線電路徑大致相同，因此類似波束成形（en:beamforming）的技術可以運用在時分雙工的系統中。

以下是一些時分雙工系統的例子：

UMTS/WCDMA TDD 模式（室內使用）

TD-SCDMA 系統

DECT

IEEE 802.16 WiMAX TDD 模式

使用載波偵聽多路訪問（en:carrier sense multiple access）技術的半雙工封包網絡，例如以太網路或使用集線器的以太網路、無線局域網 （WLAN）及藍牙等，雖然不像TDMA使用固定的框架寬度，不過均可視為時分雙工的系統。

頻分雙工

頻分雙工（英文縮寫為FDD，Frequency Division Duplexing），是利用頻率分隔多工技術來分隔傳送及接收的信號。上傳及下載的區段 之間用「頻率偏移」（frequency offset）的方式分隔。若上傳及下載的資料量相近時，頻分雙工比時分雙工更有效率。 在這個情形下 ，時分雙工會在切換傳送接收時，浪費一些帶寬，因此延遲時間較長，而且其線路較複雜且耗電。

頻分雙工的另一個好處是在無線電收發規劃上較簡單且較有效率，因為一個設備傳送及接收使用不同的頻帶，因此設備不會接收到自己傳出的資料，傳送及接收的資料也不會互相影響。

在時分雙工系統中，需在鄰近的區段中增加保護區段（guard band），但這會使頻譜效率下降。否則就要有同步機制，使一設備的傳送和另一設備的接收同步。同步機制會增加系統的複雜度及成本，而且因為所有的設備及時間區塊都要同步，也降低了帶寬使用的靈活性。

以下是一些頻分雙工系統的例子：

非對稱數位用戶線路（ADSL）及 超高速用戶數位迴路（VDSL）

大部份的手機系統，包括UMTS/WCDMA FDD 模式

IEEE 802.16 WiMAX FDD 模式

範例

網卡

網卡的全雙工（Full Duplex）是指網卡在發送數據的同時也能夠接收數據，兩者同步進行，這好像我們平時打電話一樣，說話的同時也 能夠聽到對方的聲音。目前的網卡一般都支持全雙工。

電話網絡

手機網絡

IRC