Duplex (télécommunications)

La communication simplex est un canal de communication qui transmet les informations dans une seule direction.

La définition de l'Union internationale des télécommunications est celle d'un canal de communication fonctionnant dans un seul sens à la fois, mais qui peut être réversible ; on parle alors de semi-duplex dans d'autres contextes.

Par exemple, en radiodiffusion et télédiffusion , l'information circule uniquement de l'émetteur vers plusieurs récepteurs. Deux talkies-walkies constituent un circuit simplex au sens de l'UIT : une seule personne peut parler à la fois, tandis que l'autre écoute jusqu'à ce qu'elle puisse émettre. Le support de transmission (le signal radio hertzien) ne peut transporter l'information que dans un seul sens.

La société Western Union a utilisé le terme simplex pour décrire la capacité semi-duplex et simplex de son nouveau câble télégraphique transatlantique achevé entre Terre-Neuve et les Açores en 1928. La même définition d'un canal radio simplex a été utilisée par la National Fire Protection Association en 2002.

Un système semi-duplex ( HDX ) permet la communication bidirectionnelle, mais dans un seul sens à la fois, et non simultanément. Cette terminologie n'est pas totalement standardisée entre les organismes de normalisation, et en radiocommunication, certaines sources classent ce mode comme simplex . Généralement, lorsqu'une partie entame une transmission, l'autre partie sur le canal doit attendre la fin de la transmission avant de répondre.

Un exemple de système semi-duplex est un système à deux interlocuteurs, comme un talkie-walkie , où l'un des deux doit dire « à vous » ou un autre mot-clé prédéfini pour indiquer la fin de la transmission, afin de garantir qu'une seule personne puisse transmettre à la fois. On peut comparer un système semi-duplex à une route à une seule voie permettant la circulation dans les deux sens : la circulation ne peut se faire que dans un seul sens à la fois.

Half-duplex systems are usually used to conserve bandwidth, at the cost of reducing the overall bidirectional throughput, since only a single communication channel is needed and is shared alternately between the two directions. For example, a walkie-talkie or a DECT phone or so-called TDD 4G or 5G phones requires only a single frequency for bidirectional communication, while a cell phone in the so-called FDD mode is a full-duplex device, and generally requires two frequencies to carry the two simultaneous voice channels, one in each direction.

In automatic communications systems such as two-way data-links, time-division multiplexing can be used for time allocations for communications in a half-duplex system. For example, station A on one end of the data link could be allowed to transmit for exactly one second, then station B on the other end could be allowed to transmit for exactly one second, and then the cycle repeats. In this scheme, the channel is never left idle.

In half-duplex systems, if more than one party transmits at the same time, a collision occurs, resulting in lost or distorted messages.

A full-duplex (FDX) system allows communication in both directions, and, unlike half-duplex, allows this to happen simultaneously. Land-line telephone networks are full-duplex since they allow both callers to speak and be heard at the same time. Full-duplex operation is achieved on a two-wire circuit through the use of a hybrid coil in a telephone hybrid. Modern cell phones are also full-duplex.

There is a technical distinction between full-duplex communication, which uses a single physical communication channel for both directions simultaneously, and dual-simplex communication which uses two distinct channels, one for each direction. From the user perspective, the technical difference does not matter and both variants are commonly referred to as full duplex.

De nombreuses connexions Ethernet atteignent le mode duplex intégral en utilisant simultanément deux paires torsadées physiques dans la même gaine, ou deux fibres optiques directement connectées à chaque périphérique réseau : une paire ou fibre sert à la réception des paquets, l’autre à leur émission. D’autres variantes Ethernet, comme le 1000BASE-T, utilisent les mêmes canaux dans les deux sens simultanément. Dans tous les cas, le fonctionnement en duplex intégral garantit l’absence de collisions dans le câble et double la capacité de transmission maximale de chaque connexion Ethernet.

Le mode duplex intégral présente plusieurs avantages par rapport au mode semi-duplex. Puisqu'il n'y a qu'un seul émetteur par paire torsadée, il n'y a ni contention ni collisions, ce qui permet de gagner du temps en évitant les temps d'attente et les retransmissions. La pleine capacité de transmission est disponible dans les deux sens, car les fonctions d'émission et de réception sont séparées.

Certains systèmes informatiques des années 1960 et 1970 nécessitaient des installations en duplex intégral, même pour un fonctionnement en semi-duplex, car leurs schémas d'interrogation et de réponse ne pouvaient pas tolérer les légers retards liés à l'inversion du sens de transmission sur une ligne semi-duplex.

Lorsque les méthodes d'accès au canal sont utilisées dans les réseaux point-multipoint (tels que les réseaux cellulaires ) pour diviser les canaux de communication aller et retour sur le même support de communication physique, elles sont connues sous le nom de méthodes de duplexage.