Wenn zwei über ein Übertragungsmedium miteinander verbundene Geräte Daten austauschen wollen, stellt sich üblicherweise das Problem der Synchronisierung des Empfangsgeräts mit dem Sendegerät. In dieser Hinsicht gibt es zwei Verfahren der Datenübertragung, nämlich synchron und asynchron. Dieser Artikel bietet einen detaillierten Überblick über die Unterschiede, die zwischen den beiden Methoden bestehen.
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Synchrone Übertragung
Die synchrone Übertragung ist ein Datenübertragungsverfahren, das durch einen kontinuierlichen Datenstrom in Form von Signalen gekennzeichnet ist, die von regelmäßigen Zeitsignalen begleitet werden, die von einer elektrischen Uhr erzeugt werden, um sicherzustellen, dass sowohl Sender als auch Empfänger miteinander synchronisiert werden.
Synchrone Übertragungsmodi werden eingesetzt, wenn große Datenmengen sehr zeitnah von einem Ort zum anderen übertragen werden müssen. Um eine einigermaßen gute Übertragungsgeschwindigkeit zu erreichen, werden die Daten in großen Blöcken statt in einzelnen Zeichen übertragen. Bevor eine große Datei übertragen wird, wird sie zunächst in Satzblöcke zerlegt; die Blöcke werden dann über eine Kommunikationsverbindung zum Zielort übertragen.
Die Datenübertragungsraten in diesem Kommunikationsmodus sind aufgrund des Fehlens von No-Start- und Stop-Bits sehr schnell. Manchmal können Fehler auftreten, weil bei der schnelleren Datenübertragung die Uhren möglicherweise nicht mehr synchron sind und das empfangende Gerät die falsche Zeit hat, die im Protokoll zum Senden/Empfangen von Daten vereinbart wurde, daher könnten einige Bytes durch Verlust beschädigt werden einige Bits.
Die synchrone Übertragung bietet Echtzeitkommunikation zwischen verbundenen Geräten. Face-to-Face-Interaktionen, Telefongespräche, Videokonferenzen und Kartenräume sind perfekte Beispiele für synchrone Übertragung.
Eigenschaften der Synchronübertragung
- Die syn- Zeichen werden zwischen den Datenblöcken für Timing-Zwecke verwendet.
- Das Timing wird von Modems oder anderen Geräten an jedem Ende der Verbindung bereitgestellt.
- Es gibt keine Lücken zwischen den übertragenen Zeichen.
- Spezielle syn- Zeichen gehen den übertragenen Daten voraus.
Asynchrone Übertragung
Asynchrone Übertragung ist die Übertragung von Daten, bei der jedes Zeichen eine in sich geschlossene Einheit mit eigenen Start- und Stoppbits und einem ungeraden Abstand zwischen ihnen ist. Jedes Zeichen wird als unabhängige Dateneinheit gerahmt, die unabhängig gesendet und empfangen werden kann. Asynchrone Übertragung wird auch als Start-Stopp-Modus oder Zeichenmodus bezeichnet.
Das asynchrone Übertragungsverfahren wird in Fällen verwendet, in denen Daten in Paketen und nicht in einem festen Strom gesendet werden müssen. Die Start- und Stoppbits haben entgegengesetzte Polarität, sodass der Empfänger erkennen kann, wann das zweite Informationspaket verbeult wurde. E-Mails, Foren, Briefe, Radios & Fernsehen sind ein gutes Beispiel für asynchrone Übertragung.
Die asynchrone Übertragung funktioniert hervorragend in Fällen, in denen der Datenaustausch über ein zuverlässiges physikalisches Medium wie Glasfaser- oder Koaxialkabel erfolgt. Dies spielt eine wichtige Rolle bei der Fehlerminimierung und somit führt die Zeitersparnis durch den Verzicht auf die Parameterfestlegung zu einer schnelleren Übertragung aus Sicht des Endanwenders.
Einige der Hauptmerkmale der asynchronen Übertragung sind:
- Jedem Zeichen ist ein Startbit vorangestellt und gefolgt von einem oder mehreren Stoppbits.
- Zwischen den Zeichen können Leerzeichen oder Lücken sein.
Hauptunterschied
- Bei der synchronen Übertragung werden Daten in Form von Blöcken oder Frames (Datenblöcken) gesendet, während bei der asynchronen Übertragung Daten in Form von Bytes oder Zeichen gesendet werden.
- Bei der synchronen Übertragung ist das Übertragungszeitintervall konstant, während bei der asynchronen Übertragung das Übertragungszeitintervall konstant und zufällig ist.
- Die Übertragung von Daten durch synchrone Mittel ist systematisch und damit kostspielig, während die Übertragung von Daten über ein asynchrones Verfahren vergleichsweise wirtschaftlich ist.
- Die Zeitlücken bei der synchronen Übertragung dienen als Konstante, während die Zeitlücken bei der asynchronen Übertragung zufällig gewählt werden und sich mit der Zeit ständig ändern.
- Die synchrone Datenübertragung ist schnell, während die asynchrone Datenübertragung vergleichsweise langsam ist.
- Die synchrone Übertragung erfordert ein Taktsignal zwischen Quelle und Ziel, um das Ziel über das neue Byte zu informieren. Andererseits wird bei der asynchronen Übertragung kein Taktsignal benötigt, da das Paritätsbit an die gesendeten Daten angehängt ist und als Startanzeige für ein neues Byte dient.
- Bei der synchronen Übertragung gibt es keine Lücken in den verschiedenen Datenpaketen, wenn sie von ihrem Ursprung zum Ziel übertragen werden. Andererseits sind bei der asynchronen Übertragung Lücken zwischen zwei Datenpaketen vorhanden.
- Die Zeitlinien, die sich auf interne Zustandsänderungen beziehen, liegen bei der synchronen Übertragung in der Kontrolle der Benutzer, während bei der asynchronen Datenübertragung die zum internen Zustand der asynchronen Schaltungen gehörenden Änderungen nicht in der Kontrolle der Benutzer liegen.
- Beispiele für synchrone Datenübertragung sind: Videokonferenzen, Chatrooms, Telefongespräche usw. Andererseits sind Beispiele für asynchrone Übertragung: E-Mail, Forenbriefe usw.
- Das synchrone Datenübertragungsverfahren ist im Vergleich zum asynchronen Datenübertragungsverfahren zuverlässiger, da bei der synchronen Übertragung alle Änderungen des internen Zustands zufällig von der Haupttaktquelle kontrolliert werden und daher die Wahrscheinlichkeit eines Ausfalls sehr viel geringer ist.
Synchron vs. Asynchrone Datenübertragung in Tabellenform
| VERGLEICHSGRUNDLAGE | SYNCHRONISCHE DATENÜBERTRAGUNG | ASYNCHRONISCHE DATENÜBERTRAGUNG |
| Datenübertragung | Bei der synchronen Übertragung werden Daten in Form von Blöcken oder Frames (Datenblöcken) gesendet. | Bei der asynchronen Übertragung werden Daten in Form von Bytes oder Zeichen gesendet. |
| Zeitintervall der Übertragung | Bei der synchronen Übertragung ist das Zeitintervall der Übertragung konstant. | Bei der asynchronen Übertragung ist das Zeitintervall der Übertragung konstant, es ist zufällig. |
| Kosten der Datenübertragung | Die synchrone Übertragung von Daten ist systematisch und daher kostspielig. | Die Datenübertragung im asynchronen Verfahren ist vergleichsweise kostengünstig. |
| Zeitlücken | Die Zeitlücken bei der synchronen Übertragung dienen als Konstante. | Die Zeitlücken bei der asynchronen Übertragung werden zufällig ausgewählt und ändern sich ständig mit der Zeit. |
| Übertragungsgeschwindigkeit | Die Geschwindigkeit der Datenübertragung bei der synchronen Übertragung ist hoch. | Die Geschwindigkeit der Datenübertragung bei der asynchronen Übertragung ist vergleichsweise gering. |
| Taktsignal | Die synchrone Übertragung erfordert ein Taktsignal zwischen Quelle und Ziel, um das Ziel über das neue Byte zu informieren. | Bei der asynchronen Übertragung wird kein Taktsignal benötigt, da das Paritätsbit an die gesendeten Daten angehängt ist und als Startanzeige für ein neues Byte dient. |
| Vorhandensein von Lücken zwischen Datenpaketen | Bei der synchronen Übertragung gibt es keine Lücken in den verschiedenen Datenpaketen, wenn sie von ihrem Ursprung zum Ziel übertragen werden. | Bei der asynchronen Übertragung sind Lücken zwischen zwei Datenpaketen vorhanden. |
| Interne Zustandsänderungen | Die Zeitachsen, die sich auf interne Zustandsänderungen beziehen, liegen in der Kontrolle der Benutzer bei synchroner Übertragung. | Bei der asynchronen Datenübertragung liegen die zum internen Zustand asynchroner Schaltungen gehörenden Änderungen nicht im Einflussbereich der Benutzer. |
| Beispiele | Beispiele sind: Videokonferenzen, Chatrooms, Telefongespräche usw. | Beispiele sind: E-Mail, Forenbriefe etc. |
| Zuverlässigkeit | Das synchrone Datenübertragungsverfahren ist im Vergleich zum asynchronen Datenübertragungsverfahren zuverlässiger, da bei der synchronen Übertragung alle Änderungen des internen Zustands zufällig von der Haupttaktquelle kontrolliert werden und daher die Wahrscheinlichkeit eines Ausfalls sehr viel geringer ist. | Das asynchrone Datenübertragungsverfahren ist im Vergleich zum synchronen Datenübertragungsverfahren weniger zuverlässig. |