Welche Datenübertragungsmethoden gibt es?

Je nach der Reihenfolge der Datenübertragung kann sie in parallele Übertragung und serielle Übertragung unterteilt werden, je nach Flussrichtung und Zeitbeziehung kann sie in synchrone Übertragung und asynchrone Übertragung unterteilt werden Die Datenübertragung kann in Simplex-, Halbduplex- und Vollduplex-Datenübertragung unterteilt werden.

Der Datenübertragungsmodus ist die Art und Weise, wie Daten auf dem Kanal übertragen werden.

Klassifizierung in der Reihenfolge

Parallele Übertragung bedeutet, Daten in Gruppen auf zwei oder mehr parallelen Kanälen gleichzeitig zu übertragen. Wenn beispielsweise Codezeichen mit 8 Einheiten verwendet werden, können 8 Kanäle für die parallele Übertragung verwendet werden, wobei jeweils ein Kanal jeweils ein Zeichen überträgt. Daher wird die Zeichensynchronisierung zwischen der sendenden und der empfangenden Partei ohne zusätzliche Maßnahmen erreicht. Die Nachteile bestehen darin, dass es viele Übertragungskanäle gibt, die Ausrüstung komplex ist und die Kosten hoch sind, sodass sie selten verwendet werden.

Serielle Übertragung ist ein Datenstrom, der seriell auf einem Kanal übertragen wird. Diese Methode ist einfach umzusetzen. Der Nachteil besteht darin, dass zur Lösung der Synchronisation von Codegruppen oder Zeichen zwischen der empfangenden und der sendenden Partei zusätzliche Synchronisationsmaßnahmen erforderlich sind. Häufiger wird die serielle Übertragung verwendet.

Klassifizierung nach Methode

Bei der seriellen Übertragung werden die vom Empfänger ergriffenen Maßnahmen zur korrekten Aufteilung der gesendeten Zeichen aus dem seriellen Datenstrom als Zeichensynchronisation bezeichnet. Entsprechend den unterschiedlichen Möglichkeiten zur Realisierung der Zeichensynchronisation gibt es zwei Möglichkeiten der Datenübertragung: asynchrone Übertragung und synchrone Übertragung.

Bei der asynchronen Übertragung wird jeweils ein Zeichencode (5 bis 8 Bit) übertragen. Vor jedem gesendeten Zeichencode wird die Länge angegeben und die Polarität ist „0“. Bei Verwendung des internationalen Telegraphen Nummer 2 beträgt die Stoppsignallänge 1,5 Codeelemente. Bei Verwendung des internationalen Telegraphen Nummer 5 (siehe Datenkommunikationscode) oder anderer Codes beträgt die Stoppsignallänge 1 oder 2 Codeelemente. Die Polarität ist „1“. Zeichen können kontinuierlich oder einzeln gesendet werden; wenn keine Zeichen gesendet werden, wird kontinuierlich ein Stoppsignal gesendet. Der Startzeitpunkt jedes Zeichens kann beliebig sein (dies ist auch die Bedeutung der asynchronen Übertragung), aber die Länge jedes Codeelements innerhalb desselben Zeichens ist gleich. Das Empfangsende erkennt und identifiziert das „Start“-Signal eines neuen Zeichens anhand des Übergangs vom Stoppsignal zum Startsignal zwischen den Zeichen („1“ → „0“) und unterscheidet so jedes Zeichen korrekt. Daher wird diese Zeichensynchronisationsmethode auch Start-Stopp-Synchronisation genannt. Der Vorteil dieser Methode besteht darin, dass die Synchronisierung relativ einfach ist und die Taktsignale sowohl der sendenden als auch der empfangenden Partei nicht genau synchronisiert werden müssen. Der Nachteil besteht darin, dass jedes Zeichen 2 bis 3 Bits hinzufügt, was die Übertragungseffizienz verringert. Es wird häufig für die Datenübertragung mit niedriger Geschwindigkeit von 1200 Bit/s und weniger verwendet.

Bei der synchronen Übertragung werden Datensignale mit einem festen Taktrhythmus gesendet. Im seriellen Datenstrom sind die relativen Positionen zwischen den einzelnen Signalsymbolen festgelegt. Um die gesendeten Zeichen korrekt vom empfangenen Datenstrom zu unterscheiden, muss das empfangende Ende eine Bit-Timing-Synchronisation und eine Rahmensynchronisation herstellen. Die Bit-Timing-Synchronisation wird auch Bit-Synchronisation genannt. Ihre Funktion besteht darin, das Bit-Timing-Taktsignal am Empfangsende des Datenschaltkreis-Abschlussgeräts (DCE) mit dem vom DCE empfangenen Eingangssignal zu synchronisieren, damit das DCE das Signal korrekt bestimmen kann Zahlen aus dem empfangenen Informationsstromelement, um eine Empfangsdatensequenz zu erzeugen. Es gibt zwei Methoden für den DCE-Sender, um das Timing zu generieren: Eine besteht darin, das Bit-Timing im Datenendgerät (DTE) zu generieren und die DTE-Daten in diesem Timing-Takt an das DCE zu senden. Die andere besteht darin, das interne Bit-Timing des DCE zu verwenden, um die DTE-seitigen Daten zu extrahieren. Diese Methode wird als interne Synchronisation bezeichnet. Auf der Empfangsseite des DCE werden die empfangenen Daten basierend auf dem Bit-Timing-Beat innerhalb des DCE an das DTE gesendet. Bei der Rahmensynchronisierung geht es darum, die empfangene Datensequenz korrekt zu gruppieren oder zu rahmen, um einzelne Zeichen oder andere Informationen korrekt zu unterscheiden. Der Vorteil der synchronen Übertragungsmethode besteht darin, dass keine Codeelemente für jedes Zeichen separat hinzugefügt und gestoppt werden müssen, sodass die Übertragungseffizienz hoch ist. Der Nachteil besteht darin, dass die Implementierungstechnologie komplexer ist. Wird normalerweise für die Datenübertragung mit einer Rate von 2400 Bit/s und mehr verwendet.

Klassifizierung nach Beziehung

Je nach Flussrichtung und Zeitbeziehung der Datenübertragung können Datenübertragungsmethoden in Simplex-, Halbduplex- und Vollduplex-Datenübertragung unterteilt werden.

Simplex-Datenübertragung bedeutet, dass Daten zwischen zwei Datenstationen nur in einer festgelegten Richtung übertragen werden können. Das heißt, der DTE an einem Ende ist als Datenquelle festgelegt und der DTE am anderen Ende ist als Datensenke festgelegt.

Halbduplex-Datenübertragung bedeutet, dass Daten zwischen zwei Datenstationen in zwei Richtungen übertragen werden können, jedoch nicht gleichzeitig. Das heißt, das DTE an jedem Ende kann als Datenquelle oder Datensenke verwendet werden, es kann jedoch nicht gleichzeitig als Datenquelle und Datensenke verwendet werden.

Die Vollduplex-Datenübertragung erfolgt zwischen zwei Datenstationen und kann gleichzeitig in beide Richtungen übertragen werden. Das heißt, das DTE an jedem Ende kann gleichzeitig als Datenquelle und Datensenke dienen. Typischerweise implementieren Vierdrahtleitungen eine Vollduplex-Datenübertragung. Die zweite Leitung realisiert die Simplex- oder Halbduplex-Datenübertragung. Durch den Einsatz von Technologien wie Frequenzwiederverwendung, Zeitmultiplex oder Echokompensation kann mit der Second-Line-Leitung auch eine Vollduplex-Datenübertragung erreicht werden

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