Qu'est-ce que le mode duplex intégral et comment est-il utilisé ?

Read in English (Lire en Anglais).

Le duplex intégral est un protocole de communication qui permet à deux appareils de transmettre et de recevoir des données simultanément. Il utilise des canaux distincts pour l'envoi et la réception des données, ce qui permet un transfert de données en temps réel et à grande vitesse, sans aucun retard. Le duplex intégral est couramment utilisé dans des technologies telles qu'Ethernet, Bluetooth et les réseaux de télécommunications.

Définition du duplex intégral

Dans un système de communication en duplex intégral (ou full duplex), les deux appareils sont capables de transmettre et de recevoir des données en même temps, ce qui signifie que la communication se fait en temps réel et sans délai. Le duplex intégral permet d'atteindre cet objectif en fournissant deux canaux ou chemins de communication distincts, l'un pour la transmission et l'autre pour la réception, ce qui permet aux appareils d'envoyer et de recevoir des données indépendamment l'un de l'autre.

Pour réaliser une communication duplex intégral, différentes techniques sont déployées, en fonction de la technologie et de l'application. Par exemple, dans les réseaux Ethernet, la communication duplex intégral utilise une technique appelée accès multiple à détection de porteuse avec détection de collision (CSMA/CD), qui permet aux appareils de transmettre et de recevoir des données simultanément sans collision ni perte de données.

Dans les systèmes de communication sans fil tels que les téléphones mobiles, la communication en duplex intégral utilise une technique appelée duplexage par répartition en fréquence (DRF), qui sépare les canaux de transmission et de réception en utilisant des bandes de fréquences différentes.

La communication en duplex intégral est particulièrement importante dans les applications qui nécessitent un transfert de données en temps réel et à grande vitesse, comme les réseaux téléphoniques et les vidéoconférences. Dans ces applications, la capacité de transmettre et de recevoir des données simultanément est essentielle pour maintenir un flux de données fluide et ininterrompu.

La communication en duplex intégral permet aux appareils de communiquer de manière plus efficace, ce qui se traduit par des taux de transfert de données plus rapides et des performances accrues.

Comment fonctionne le duplex intégral ?

Dans la communication full duplex, la transmission des données s'effectue en utilisant des canaux distincts pour l'envoi et la réception des données. Chaque canal fonctionne indépendamment de l'autre, ce qui permet aux appareils de transmettre et de recevoir des données simultanément sans conflit.

Chaque partie dispose d'un chemin de communication dédié, qui lui permet de transmettre et de recevoir des données en même temps sans collisions. Des techniques telles que le duplexage par répartition en fréquence (DRF) ou le duplexage par répartition temporelle (DRT) permettent d'obtenir un duplex intégral.

En DRF, le canal de communication est divisé en deux bandes de fréquences distinctes, l'une pour l'amont (transmission) et l'autre pour l'aval (réception). Chaque partie utilise une bande de fréquence différente pour transmettre et recevoir des données simultanément. En DRT, le canal est divisé en intervalles de temps, chaque partie transmettant et recevant des données à tour de rôle pendant différents intervalles de temps. 

La conception de la communication duplex intégral maximise les taux de transfert de données et minimise la latence, ce qui permet aux appareils de transmettre et de recevoir des données simultanément. Elle convient donc aux applications qui nécessitent un transfert de données instantané et rapide.

Appareils utilisant le duplex intégral

Voici quelques exemples d'appareils et de technologies qui utilisent la communication en duplex intégral :

⠀

• Téléphones

• Systèmes de vidéoconférence

• Bluetooth

• Casques sans fil

• Chats en direct

• Systèmes de communication par satellite

Différence entre duplex intégral, semi-duplex, et simplex

Il existe trois principaux modes de communication que les appareils peuvent utiliser pour transmettre des données : duplex intégral, semi-duplex et simplex. Chaque mode a ses propres caractéristiques et applications. Voici une description de chaque type et de ce qui les différencie.

• Duplex intégral : Comme nous l'avons mentionné, en mode duplex intégral, les données sont transmises et reçues simultanément. Ce mode utilise deux canaux de communication distincts, l'un pour l'envoi des données et l'autre pour leur réception. Dans ce cas, la communication ne subit aucun retard, contrairement au mode semi-duplex. Le mode duplex intégral est idéal pour les appareils qui nécessitent une communication en temps réel, comme les vidéoconférences.

• Semi-duplex : la communication semi-duplex permet aux appareils d'envoyer et de recevoir des données, mais pas en même temps. Ce mode utilise un seul canal de communication, ce qui signifie que les données ne peuvent circuler que dans une seule direction à la fois. Le mode semi-duplex est couramment utilisé dans les appareils qui nécessitent une communication occasionnelle et une transmission de données en faible volume, tels que les radios bidirectionnelles, les talkies-walkies et les clés USB.

• Simplex : le simplex est un mode de communication dans lequel les données ne peuvent être transmises que dans un seul sens, communément appelé unidirectionnel. L'appareil récepteur ne peut pas transmettre de données en retour à l'appareil émetteur. Ce mode est généralement utilisé pour les appareils qui n'ont besoin que d'envoyer des données, comme une station de télédiffusion ou un système d'alarme incendie.

En termes de différences, les modes duplex intégral et semi-duplex permettent tous deux une communication bidirectionnelle, mais la principale différence entre eux est que le mode duplex intégral permet la transmission et la réception simultanées de données, ce qui n'est pas le cas du mode semi-duplex. Le mode simplex, quant à lui, ne permet qu'une communication unidirectionnelle, ce qui signifie que les données ne peuvent être transmises que dans une seule direction.

Une autre différence est que le duplex intégral nécessite deux canaux de communication distincts, l'un pour l'envoi et l'autre pour la réception, alors que le semi-duplex et le simplex n'utilisent qu'un seul canal de communication. Le mode duplex intégral est donc plus gourmand en bande passante que les modes semi-duplex et simplex.

Ce qu'il faut retenir de ces différences, c'est que chaque mode de communication a ses propres caractéristiques et applications. Le mode duplex intégral est idéal pour les appareils qui nécessitent une communication en temps réel, tandis que le mode semi-duplex est généralement utilisé pour les appareils qui nécessitent une communication occasionnelle non simultanée. Le mode simplex est généralement utilisé pour les appareils qui doivent uniquement envoyer des données au lieu d'en recevoir, comme les téléviseurs et les radios.

Comment s'initier au duplex intégral

Si vous souhaitez approfondir les systèmes de communication duplex intégral, envisagez de passer un diplôme en systèmes de communication. Certaines universités proposent une spécialisation de premier cycle en systèmes de communication, conçue pour vous exposer à la théorie et aux compétences pratiques nécessaires. Les cours de cette spécialisation portent généralement sur les études de communication, les technologies de l'information et les systèmes médiatiques modernes, ce qui vous permet de devenir un expert en communication tout en développant vos compétences technologiques. 

Au-delà de l'enseignement, un large éventail de carrières s'offre à vous en tant qu'expert en systèmes de communication, et plus particulièrement en duplex intégral. Parmi les secteurs les plus importants, citons les technologies de l'information, les médias et les politiques publiques. Étant donné que les organisations de nombreux secteurs sont confrontées à des défis difficiles en matière de communication, vous pouvez trouver des emplois pertinents dans d'autres secteurs d'activité ou même dans des organisations à but non lucratif. 

Une carrière spécifique à garder à l'esprit qui traite des systèmes de communication duplex intégral est de devenir un gestionnaire de systèmes d'information. Selon talent.com, le salaire annuel moyen des gestionnaires de systèmes d'information en France est de 50 033 €, et la formation habituellement requise pour décrocher un poste de débutant est une licence [1]. En tant que responsable des systèmes d'information, vous assumez la responsabilité de la gestion de la technologie et des besoins informatiques supplémentaires d'une organisation. Cela peut inclure la direction d'une équipe de professionnels des technologies de l'information, le dépannage de divers problèmes technologiques au sein de votre entreprise, et même l'établissement d'un budget technologique basé sur les besoins de votre organisation.

Se lancer avec Coursera

Si vous souhaitez en savoir plus sur la communication duplex intégral ou sur d'autres modes de communication, suivre un cours ou obtenir un certificat pertinent est un excellent point de départ. Sur Coursera, vous pouvez vous inscrire à certains des meilleurs cours au monde.

Consultez le cours Networks and Communications Security (Sécurité des réseaux et des communications) de l'ISC2. Ce cours s'adresse aux débutants ayant une expérience préalable limitée et se déroule entièrement en ligne pour votre confort en tant qu'apprenant.

Si vous souhaitez en savoir plus sur des sujets connexes et vous plonger dans un cours plus avancé, envisagez de vous inscrire à Digital Signal Processing 1 : Basic Concepts and Algorithms de l'EPFL. Le temps estimé pour compléter ce cours est de 20 heures, et il est entièrement en ligne et offert à un niveau intermédiaire.