¿Es posible transmitir y recibir datos a través de un solo cable al mismo tiempo?

Sí, no solo es posible, sino que se hace todo el tiempo. Un uso común ha sido transportar miles de llamadas telefónicas simultáneas en un solo cable, por ejemplo, un enlace submarino.

Básicamente existen dos métodos: multiplexación por división de tiempo (TDM) y multiplexación por división de frecuencia (FDM).

TDM es popular en el mundo digital y FDM en el análogo, pero se puede usar para cualquier tipo de señal.

En TDM, el cable se entrega a una señal a la vez. Sin embargo, el interlocutor podría sentir que esto no es realmente “al mismo tiempo”, porque el cable está transmitiendo y recibiendo alternativamente (o manejando cualquier número de señales). La alternancia puede ser tan rápida, especialmente en comparación con la velocidad de datos, que para todos los efectos parece que el cable está manejando todas las señales a la vez. TDM es omnipresente en el mundo moderno, ya que se utilizan varios protocolos que incorporan TDM para la señalización física utilizada por Internet y muchas otras redes.

Pero si eso no es satisfactorio, FDM realmente transmite todas las señales en el cable a la vez. Funciona mediante el uso de muchas frecuencias de subportadora, todas diferentes, y cada una modulada por los datos que se envían o reciben. Todas las señales se suman y están presentes en la línea al mismo tiempo, pero un receptor puede ‘sintonizar’ una frecuencia de subportadora específica, al igual que una radio puede seleccionar una estación de todas las estaciones que transmiten al mismo tiempo.

Con los diplexores que utilizan filtros de paso bajo y alto en cualquier extremo del cable, es posible mantener un aislamiento suficiente entre los puertos del diplexor para permitir que una frecuencia o polaridad baja se transmita mientras que los receptores de alta frecuencia o polaridad, o viceversa. Este método requiere que se utilicen frecuencias dispares para transmitir y recibir.

Para el transceptor de la misma banda, se puede usar un circulador en su lugar. El circulador permitiría que las señales de un puerto de transmisión fluyan a un puerto de antena, y las señales de un puerto de recepción fluyan a un puerto de antena, sin interferir entre sí.

En cualquier caso, el aislamiento entre puertos debe ser suficiente para la potencia de salida del receptor y el transmisor.

Los duplexores con transceptor simultáneo también son posibles con ganancia y fase ajustadas, y generalmente se diseñarían para lograr un mayor aislamiento de puertos que los diplexores permiten. Los diseños de un solo cable pueden requerir la duplicación de señal con la cancelación de ciertos armónicos, como se describe en el documento a continuación.

http://web.stanford.edu/~skatti/ …

Sip. El mismo concepto que Radio. Pasa mucha información diferente por el aire y el único aislamiento que tiene es la distancia entre las fuentes.

En un cable, esto es aún más fácil porque la señal está, más o menos, confinada dentro del cable. Puede pasar muchas señales en diferentes frecuencias y usar un filtro para separarlas.

Otra forma es usar la separación de tiempo, aunque supongo que esto no cuenta como “mismo tiempo”. Es algo así: de 0 a 1 segundo usas el cable para transmitir y de 1 a 2 recibes. Por supuesto, esto se puede hacer bastante rápido y me puede ver como “al mismo tiempo”.

La lógica Tristate permite esto, ya que en Tristate un puerto lógico se desconecta de la línea, permitiendo así que otras puertas lo usen. Lógica de tres estados – Wikipedia

La mayoría de los puertos de E / S de los microcontroladores modernos pueden programar cada pin individual como salida o como entrada y este estado se puede cambiar durante la actividad normal del microcontrolador.

I2C (I²C – Wikipedia) es un protocolo similar que usaba dispositivos con cable o sin tristate.

En dicho protocolo, el maestro, normalmente un dispositivo inteligente como un microprocesador, le pide un valor a un sensor remoto (por ejemplo), luego se desconecta de la misma línea y el dispositivo remoto usa el mismo cable único para transmitir la respuesta.

Si. Así es como las compañías de cable hacen su conexión a internet: usted envía y recibe a través de un cable, se puede hacer de muchas maneras.

Una es hacer que el envío y la recepción modulen diferentes frecuencias en el cable.

El cable es como el aire, que tiene radio volando constantemente en todas las direcciones, aunque es ‘aire unidimensional’. El punto es que puede tener múltiples frecuencias al mismo tiempo, yendo en cualquier dirección. El cable solo tiene 2 direcciones, el aire tiene ‘muchas’.

Sí, y es la norma. Tres modos de comunicación son simplex: información de una sola manera a la vez, half duplex: la información alterna en la dirección y full duplex: comunicación simultánea todo el tiempo. Curiosamente, la comunicación con la luna u otros planetas será una forma de esto, pero con un giro. La luna tiene un retraso de propagación de aproximadamente 1 1/2 segundos en cada sentido, por lo que tendrá que esperar y cada persona se turna. Pero si es un mensaje largo, o para alejarse aún más, es mejor seguir hablando y grabarlo y luego responder en bloques. Como un chat en línea

Sí, por cualquiera de varios métodos. La mayoría de los sistemas de televisión por cable funcionan con un solo cable coaxial al hogar y brindan servicios de televisión, teléfono y datos. Este es solo un ejemplo del uso del mismo cable para la comunicación bidireccional.

Ciertamente. Si tiene un teléfono fijo con un teléfono, así es como funciona el cable entre el teléfono y su base. Lo mismo se aplica a la señal entre la cuna y la caja de interfaz de la compañía telefónica en el exterior de su casa, y entre esa caja y el gran bloque de cruce en el camino de usted. Cuando se usan señales analógicas, es realmente fácil modular una señal con la otra .

Si. De hecho, los módems de cable usan un solo cable coaxial para TX y RX. En general, divide el tiempo (TDM) o la frecuencia para TX y RX.