통신의 방향 - Simplex, Half Duplex, Full Duplex 차이 알아보자

통신 설정을 하다 보면 나오는 Simplex, Half Duplex, Full Duplex에 대한 개념을 알아봅시다.

 
 
 안녕하세요? 데이터위자드입니다. 
 
 이번 포스팅에서는 모드버스 통신을 포함한 거의 대부분의 필드버스 설정을 할 때 한 번쯤은 보신 적이 있으실 것이라 생각되는 Simplex, Half Duplex, Full Duplex의 개념에 대해서 알아보는 시간을 갖도록 하겠습니다.

 

 

 모드버스나 필드버스라고 표현하였지만, 사실 우리가 흔히 사용하는 거의 모든 통신 방식에 적용되는 개념입니다. 소위 말하는 통신의 방향성에 대한 내용인데요. 

 

 

이와 관련된 내용 및 정의는, 일전에 MODBUS 통신의 OSI Model에서 Layer 5의 Session Layer에서 그 개념이 정의되고 있습니다. 상위 계층과 하위 계층을 연결하는 방식에 대한 내용이지요.

 

 

 

https://osi-model.com/

The OSI-Model in a simple way

 

OSI-Model의 네트워크 통신의 7개 계층(Layer) @ osi-model.com

 

 

( * 보다 자세한 내용은 이전 포스팅을 참조해 주세요.)

MODBUS 통신 알아보자 (1) - MODBUS 구조, 역사, 특징

MODBUS 통신 알아보자 (1) - MODBUS 구조,역사, 특징

 

 

우리가 사용하는 인터넷 통신 또한 Duplex에 대한 개념이 있습니다.

 

 

 

 

 배경지식은 이만 줄이고 각각의 개념에 대해서 알아보겠습니다.

 

 

 

먼저 Simplex와 Duplex에 대해서 알아보겠습니다. Simplex와 Duplex는 단어에서 그 의미를 유추할 수 있듯이,

 

 

• Simplex - 단방향 통신 방식
  
  
• Duplex - 이중(양방향) 통신 방식

 

 

입니다. 그리고 Duplex는 또한,

 

 

• Half Duplex - 반이중 통신 방식
  
  
• Full Duplex - 전이중 통신 방식

 

으로 나뉘게 됩니다.

 

 

도식화하자면 이렇겠네요.

 

 

통신의 방향성 분류 @datawizard.co.kr

 

 

먼저 Simplex - 단방향 통신방식부터 알아보겠습니다.

 

 

 

Simplex - 단방향 통신 방식

 

 

통신에서 데이터나 신호의 흐름이 한 방향으로만 진행되는 통신방식입니다. 한편에서 다른 편으로 일방적으로 진행하는 방식이며, 이전에 소개한 Master / Slave 혹은 Publisher(발행자) / Subscriber(구독자)의 개념에서 일방향으로 진행되는 통신방식입니다. 

 

 

Publisher (Master)는 정보를 전달하고 Subscribers(Slave)는 정보를 수신합니다.

 

 

 

말이 조금 어려운데, 쉽게 예를 들자면 우리가 사용하는 공중파 TV, FM/AM 라디오와 같이 일방향으로 전송되는 통신 방식이 이에 해당된다 하겠습니다.

 

 

 

Simplex - 단방향 통신방식 예시

 

 

 

 

Half Duplex - 반이중 통신 방식

 

 

다음으로 반이중(양방향) 통신 방식에 대한 설명입니다.

 

Simplex의 단방향 통신 방식과 반대되는 개념이고, 이름에서 쉽게 양방향으로 통신하는 방식이라고 유추할 수 있을 것입니다.

 

 

다만, Half Duplex는 한쪽에서 다른 쪽으로 데이터나 신호를 송신하는 동안에는 반대편 수신하는 쪽에서는 해당 채널로 응답할 수 없는 점이 있습니다. 

 

이것도 말로 설명하자니 조금 난해한 측면이 있는데요. 우리가 실생활이나 산업현장에서 흔하게 사용하는, 무전기 시스템으로 예를 들자면 이해가 빠르실 것입니다.

 

무전기 채널망에서 어느 특정 단말기가 송신키를 잡는 중에는 해당 채널이 점유된 상태이며 송신키를 해제해야 반대편에서 응답이 가능하게 되는 방식입니다.

 

 

(신호를 실시간이 아닌 한턴 한턴 서로 주거니 받거니 하는 느낌이죠.)

 

 

턴제 전략게임 X-COM의 느낌이네요. 감나빗!

 

 

역시 도식화하자면 다음과 같습니다.

 

 

Half Duplex - 반이중 통신방식 예시

 

 

 

 

Full Duplex - 전이중 통신 방식

 

 

마지막으로 전이중(양방향) 통신 방식입니다.

 

앞서 Half Duplex 반이중 통신방식이 한턴 한턴 주거니 받거니 하면서 하는 통신 방식이라면 다음은 뭐겠습니까? 실시간으로 서로 주고받는 통신 방식이지 않겠습니까?

 

 

맞습니다.

 

Full Duplex(전이중 통신방식)는 양방향 통신 소통 + 실시간 소통 방식입니다.

 

우리가 실생활에서 쓰는 유선 전화나 휴대전화 같은 것이 그 예시라 하겠습니다. (설마, 전화를 한턴 한턴 쓰시는 분은 없으시겠죠???)

 

 

Full Duplex - 전이중 통신방식 예시

 

 

 

 

 

정리하며,

 
 
 오늘은, 필드버스를 포함한 모든 통신에서 설정하게 되는 Simplex(단방향), Half Duplex(반이중), Full Duplex(전이중)에 대해서 알아보는 시간을 가졌습니다.

 

 

표로 정리해 보자면 다음과 같겠네요.

 

통신방식	설명	예시
Simplex(단방향)	한쪽으로 일방적으로 전송되는 통신방식	TV, 라디오
Half Duplex(반이중)	양방향 통신방식이나 한턴 한턴 주고 받는 통신방식	무전기
Full Duplex(전이중)	실시간으로 양방향으로 주고 받는 통신방식	전화기

 

 

 

정리하다 문득 생각난 건데, 처음 업무를 시작했을 아무것도 모르는 시절에 현장에 통신 연결되어 있는 걸 만지작 거리다가 Half Duplex로 설정되어 있던 것을 보고,

 

 

Full로 하면 통신 속도 더 빨라지는 거 아냐??

 

 

 

라는 단순한 생각으로 만졌다가, 순간 먹통되는 재밌는 경험을 했던 게 떠오르네요. 

 

 

현장에서는 뭐 함부로 만지면 안됩니다.

 

 

방문자 분들께서는 항상 주의하시어 안전한 작업환경 되시길 기원드립니다. 👍

 

 

 

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지금까지 데이터위자드였습니다.

도움이 되셨길 바라며 오늘도 즐거운 데이터 생활 되시길 바랍니다.

 

감사합니다.
 

 
* 본 포스팅에서 언급된 모듈이나 제조사, 단체는 필자와 무관함을 알립니다.
 
 

 
 
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