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.

Vollduplex

In einem Vollduplexsystem können beide Parteien gleichzeitig kommunizieren. Beide Geräte können gleichzeitig Daten an und von einander senden und empfangen.

Ein Telefon ist ein bekanntes Beispiel für ein Vollduplex-System, da beide Parteien gleichzeitig mit dem anderen Benutzer sprechen und zuhören können (unabhängig von ihrer Fähigkeit, sich gegenseitig zu verstehen, während sie gleichzeitig sprechen!)

Halbduplex

In einem Halbduplexsystem können beide Parteien weiterhin miteinander kommunizieren, jedoch kann jeweils nur ein Benutzer Daten übertragen. Beispielsweise kann ein Benutzer bei Walkie-Talkies, einem Zwei-Wege-Funksystem mit Push-to-Talk-Tasten, entweder gleichzeitig 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. Wenn die Push-to-Talk-Taste losgelassen wird, wechselt das Gerät wieder in den Empfangsmodus. Andere Halbduplex-Geräte arbeiten auf ähnliche Weise, standardmäßig empfangen und nur senden, wenn sie müssen.

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.

Halbduplex-Systeme sind in der Regel in gewisser Weise einfacher. Beispielsweise ist für Halbduplex-Kommunikationskanäle nur ein einziger Draht oder eine einzige Hochfrequenz erforderlich. Im Vergleich dazu benötigt ein Vollduplex-System mindestens zwei Drähte oder Funkfrequenzen, eine zum Senden und eine zum Empfangen.

Kollisionen im Halbduplex

Das Hauptproblem bei Halbduplex-Systemen ist das Risiko von Kollisionen, bei denen mehr als ein Benutzer oder Gerät gleichzeitig versucht, Daten zu übertragen. Um Kollisionen zu vermeiden, müssen ein Kollisionsvermeidungssystem, ein Kollisionserkennungssystem oder beides implementiert werden.

In einem Kollisionserkennungssystem erkennen die Sendevorrichtungen, dass eine Kollision aufgetreten ist, und unterbrechen die Übertragung für eine zufällige Zeit, bevor sie erneut zu senden versuchen. Diese zufällige Pause soll verhindern, dass beide Geräte gleichzeitig erneut 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, wird es für eine zufällige Zeit angehalten, bevor es erneut überprüft wird.Die Kombination von Kollisionsvermeidungs- und Kollisionserkennungssystemen ist eine allgemein wirksame Methode zur Verwaltung der Halbduplexkommunikation von Netzwerkgeräten und kann unter den meisten Umständen vernachlässigbare Verzögerungen verursachen. In einem manuellen System wie bei Walkie-Talkies müssen die Benutzer diese Funktion jedoch manuell ausführen, was zu Standards wie dem Beenden von Nachrichten mit dem Wort „over“ geführt hat.