Viele Netzwerkgeräte bezeichnen ihre Netzwerkverbindungen als Vollduplex oder Halbduplex. Dieser Begriff wird jedoch oft nicht erklärt, da davon ausgegangen wird, dass die Menschen wissen, was er bedeutet. Ein Duplex-Kommunikationssystem ist ein System, bei dem zwei oder mehr Benutzer in beide Richtungen kommunizieren können.
In einem Vollduplex-System können beide Parteien gleichzeitig kommunizieren. Beide Geräte können gleichzeitig Daten zu- und voneinander senden und empfangen.
Ein Telefon ist ein bekanntes Beispiel für ein Vollduplex-System, da beide Teilnehmer gleichzeitig mit dem anderen Teilnehmer sprechen und ihm zuhören können (unabhängig davon, ob sie sich beim gleichzeitigen Sprechen verstehen!)
In einem Halbduplex-System können zwar weiterhin beide Parteien miteinander kommunizieren, jedoch kann immer nur ein Benutzer gleichzeitig Daten übertragen. Bei Walkie-Talkies, einem Zwei-Wege-Funksystem, das Push-to-Talk-Knöpfe verwendet, kann ein Benutzer beispielsweise zu jeder Zeit entweder zuhören oder sprechen, nicht beides.
Ein Walkie-Talkie kann standardmäßig Nachrichten empfangen. Wenn ein Benutzer kommunizieren möchte, muss er die Push-to-Talk-Taste drücken, woraufhin sein Gerät in den Sendemodus geschaltet wird. Beim Loslassen der Push-to-talk-Taste wechselt das Gerät wieder in den Empfangsmodus. Andere Halbduplex-Geräte arbeiten auf ähnliche Weise, empfangen standardmäßig und senden nur, wenn es erforderlich ist.
Tipp: Geräte, die keine Duplex-Kommunikation benötigen, werden als Simplex bezeichnet. In Simplex-Systemen ist ein Gerät entweder ein Sender oder ein Empfänger. Radio und Fernsehen sind gute Beispiele für Simplex-Technologie.
Halbduplexsysteme sind im Allgemeinen in gewisser Weise einfacher. Für Halbduplex-Kommunikationskanäle ist beispielsweise nur ein einzelner Draht oder eine Funkfrequenz erforderlich. Im Vergleich dazu benötigt ein Vollduplex-System mindestens zwei Drähte oder Funkfrequenzen, eine zum Senden und eine zum Empfangen.
Das Hauptproblem bei Halbduplex-Systemen ist die Gefahr von Kollisionen, bei denen mehr als ein Benutzer oder Gerät gleichzeitig versucht, Daten zu übertragen. Um Kollisionen zu verhindern, müssen ein Kollisionsvermeidungssystem, ein Kollisionserkennungssystem oder beide implementiert werden.
In einem Kollisionserkennungssystem erkennen die Sendevorrichtungen, dass eine Kollision aufgetreten ist, und unterbrechen die Übertragungen für eine zufällige Zeit, bevor sie erneut versuchen, zu senden. Diese zufällige Pause soll verhindern, dass beide Geräte gleichzeitig versuchen, erneut zu senden und erneut kollidieren.
In einem Kollisionsvermeidungssystem prüft ein Gerät, das Daten übertragen möchte, vor der Übertragung, ob das Netzwerk frei ist. Wenn das Netzwerk verwendet wird, pausiert es für eine zufällige Zeit, bevor es erneut überprüft wird.
Die Kombination von Kollisionsvermeidungs- und Kollisionserkennungssystemen ist im Allgemeinen eine effektive Methode zur Verwaltung der Halbduplex-Kommunikation von Netzwerkgeräten und kann unter den meisten Umständen zu vernachlässigbaren Verzögerungen führen. In einem manuellen System wie bei Walkie-Talkies müssen die Benutzer diese Funktion jedoch manuell ausführen, dies hat zu Standards wie dem Beenden von Nachrichten mit dem Wort „over“ geführt.
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