Rozmówcy. Z reguły w publicznych sieciach dostępowych nie jest możliwe zapewnienie każdej parze abonentów własnej fizycznej linii komunikacyjnej, którą mogliby „posiadać” i w dowolnym momencie na wyłączność. Dlatego w sieci zawsze stosuje się jakąś metodę przełączania abonentów, która zapewnia podział istniejących kanałów fizycznych pomiędzy kilka sesji komunikacyjnych oraz pomiędzy abonentów sieci.

Przełączanie w miejskich sieciach telefonicznych

Miejska sieć telefoniczna to zespół struktur liniowych i stacyjnych. Sieć z jedną centralą PBX nazywana jest siecią bezstrefową. Struktury liniowe takiej sieci składają się wyłącznie z łączy abonenckich. Typowa przepustowość takiej sieci to 8-10 tysięcy abonentów. W przypadku dużych przepustowości, ze względu na gwałtowny wzrost długości linii przesyłowej, wskazane jest przejście na regionalną strukturę sieci. W tym przypadku terytorium miasta jest podzielone na dzielnice, w każdej z nich budowana jest jedna dzielnicowa automatyczna centrala telefoniczna (RATS), do której podłączeni są abonenci tej dzielnicy. Abonenci z jednego obszaru są połączeni przez jeden RATS, a abonenci z różnych RATS są połączeni przez dwa. SZCZURY są ze sobą połączone liniami, w ogólnym przypadku, zgodnie z zasadą „każdy do każdego”. Całkowita liczba wiązek pomiędzy RATS jest równa liczbie RATS/2. Wraz ze wzrostem przepustowości sieci liczba linii miejskich łączących ze sobą PATC zgodnie z zasadą „każdy z każdym” zaczyna gwałtownie rosnąć, co prowadzi do nadmiernego wzrostu zużycia kabli i kosztów komunikacji, a co za tym idzie, przy przepustowości sieci wynoszącej ponad 80 tys. abonentów wykorzystywany jest dodatkowy węzeł przełączający. W takiej sieci komunikacja pomiędzy automatycznymi centralami telefonicznymi różnych obszarów odbywa się poprzez węzły wiadomości przychodzących (INO), a komunikacja w obrębie własnego obszaru węzłowego (UR) odbywa się na zasadzie „każdy do każdego” lub poprzez własny IMS.

Komutowanie obwodów i pakiety - to metody rozwiązywania uogólnionego problemu przełączania danych w dowolnej technologii sieciowej. Kompleksowe rozwiązania techniczne uogólnionych zadań przełączania w całości obejmują szczegółowe problemy sieci transmisji danych.

Do szczególnych problemów sieci danych zalicza się:

• zdefiniować przepływy i odpowiednie trasy;
• parametry konfiguracyjne tras fiksacji i tabele urządzeń sieciowych;
• przepływy rozpoznawania i transfer danych pomiędzy jednym interfejsem urządzenia;
• multipleksowanie/demultipleksowanie strumieni;
• medium separacyjne.

Wśród wielu możliwych podejść do rozwiązania uogólnionego problemu przełączania abonentów w sieciach wyróżnia się dwa podstawowe, do których należą przełączanie kanałów i przełączanie pakietów. Istnieją tradycyjne zastosowania każdej techniki przełączania, na przykład sieci telefoniczne są nadal budowane i konstruowane przy użyciu technologii komutacji obwodów, sieci komputerowe, a zdecydowana większość opiera się na technice przełączania pakietów.

Dlatego też przepływem informacji w sieciach z komutacją łączy są dane wymieniane pomiędzy parą abonentów. W związku z tym cechą globalnego przepływu jest para adresów (numerów telefonów), którymi abonenci komunikują się ze sobą. Jedną z cech sieci z komutacją łączy jest koncepcja kanału elementarnego.

Kanał podstawowy

Kanał żywiołów (lub kanał)- to podstawowa charakterystyka techniczna sieci komutowanej, która jest ustalona w ramach danego rodzaju wartości przepustowości sieci. Każde łącze w sieci z komutacją łączy ma pojemność wielokanałowej jednostki elementarnej przyjętej dla tego typu sieci.

W tradycyjnych systemach telefonicznych wartość podstawowej szybkości kanału wynosi 64 kbit/s, co jest wystarczające dla wysokiej jakości głosu cyfrowego.

Aby uzyskać wysoką jakość głosu, wykorzystuje się częstotliwość drgań dźwięku, kwantyzację amplitudy 8000 Hz (czas próbkowania w odstępach 125 ms). Do przedstawienia miary amplitudy najczęściej używany jest kod 8-bitowy, który daje 256 gradacji tonów (według wartości próbkowania).

W tym przypadku potrzebna jest transmisja jednego kanału głosowego o przepustowości 64 kbit/s:

8000 x 8 = 64000 bitów/s lub 64 kbit/s.

Taki kanał głosowy nazywany jest kanałem podstawowym cyfrowymi sieciami telefonicznymi. Cechą sieci z komutacją łączy jest to, że szerokość pasma każdego łącza musi być równa całkowitej liczbie kanałów elementarnych.

Kanał złożony

Komunikacja budowana poprzez przełączanie (połączenie) kanałów elementarnych, tzw kanał kompozytowy.

Kanał kompozytowy

Właściwości kanału kompozytowego:

• kanał kompozytowy na całej swojej długości składa się z tej samej liczby kanałów elementarnych;
• kanał kompozytowy ma stałą i stałą szerokość pasma na całej swojej długości;
• kanał kompozytowy tworzony jest tymczasowo na okres sesji dwóch abonentów;
• w sesji wszystkie kanały podstawowe wchodzące w skład kanału kompozytowego wchodzą do wyłącznego użytku abonentów, dla których kanał kompozytowy został stworzony;
• podczas sesji komunikacyjnej abonenci mogą przesyłać dane sieciowe z szybkością nie przekraczającą przepustowości kanału kompozytowego;
• dane odbierane w kanale kompozytowym, wywoływany abonent ma gwarancję dostarczenia bez opóźnień, strat i z tą samą szybkością (szybkość źródła), niezależnie od tego, czy w tym momencie znajduje się w drugiej sieci połączenie, czy nie;
• po zakończeniu sesji kanały podstawowe, które zostały włączone do odpowiedniego kanału złożonego, zostają uznane za wolne i zwrócone do puli zasobów przeznaczonych do wykorzystania przez innych użytkowników.

Połączenie odrzucone

Połączenie odrzucone

Żądania połączenia nie zawsze kończą się sukcesem.

Jeżeli na ścieżce pomiędzy abonentami wywołującymi i wywoływanymi nie ma wolnych kanałów lub węzeł podstawowy jest zajęty, pojawia się awaria w zestawieniu połączenia.

Zaleta przełączania obwodów

Technologia przełączania obwodów ma na celu minimalizację przypadkowych zdarzeń w sieci, czyli technologię. Aby uniknąć możliwej niepewności, większość prac związanych z wymianą informacji odbywa się z wyprzedzeniem, jeszcze przed rozpoczęciem przesyłania danych. Po pierwsze, dla danego adresu dostępność wymaganych podstawowych kanałów na całej drodze od nadawcy do odbiorcy. Ale w przypadku serii takie podejście jest nieskuteczne, ponieważ 80% kanału czasowego może być bezczynne.

Przełączanie pakietów

Najważniejszą zasadą sieci z komutacją pakietów jest przesyłanie danych w sieci w postaci strukturalnie oddzielonych od siebie fragmentów danych zwanych pakietami. Każdy pakiet ma nagłówek, który zawiera adres docelowy i inne informacje pomocnicze (długość pola danych, sumę kontrolną i inne.), Służy do dostarczenia paczki do adresata.

Posiadanie adresu w każdym pakiecie jest jedną z najważniejszych cech technologii przełączania pakietów, ponieważ każdy pakiet może być przetwarzany niezależnie od pozostałych pakietów przełączających tworzących ruch sieciowy. Oprócz tytułu w opakowaniu może znajdować się jedno dodatkowe pole do umieszczenia na końcu opakowania oraz tzw. zwiastun. W zwiastunie zazwyczaj umieszczana jest suma kontrolna, która pozwala sprawdzić, czy informacja nie została uszkodzona podczas transmisji przez sieć, czy też nie.

Podział danych na pakiety

Podział danych na pakiety odbywa się w kilku etapach. Węzeł nadawczy łańcucha generuje dane transmisyjne, które dzielone są na równe części. Następnie następuje utworzenie pakietu poprzez dodanie nagłówka. Ostatnim etapem jest składanie pakietów w oryginalną wiadomość wysyłaną do węzła docelowego.

Podział danych na pakiety

Przesyłanie danych przez sieć w postaci pakietu

Sieć transmisji pakietów

Podobnie jak w sieciach z komutacją łączy, w sieciach z komutacją pakietów dla każdego ze strumieni wyznaczana jest ręcznie lub automatycznie trasa ustalona w przechowywanych tablicach dla przełączników komutacyjnych. Pakiety wchodzące do przełącznika są przetwarzane i wysyłane określoną trasą

Niepewność i asynchroniczny przepływ danych w sieciach z komutacją pakietów stawia szczególne wymagania przełącznikom w takich sieciach.

Główną różnicą między przełącznikami pakietów w sieciach z komutacją łączy jest to, że posiadają one wewnętrzną pamięć buforową do tymczasowego przechowywania pakietów. Bufory przełącznika muszą harmonizować przepływność danych w łączach komunikacyjnych podłączonych do jego interfejsów, a także harmonizować szybkość przychodzących pakietów z szybkością ich przełączania.

Metody przesyłek pakietowych

Przełącznik może działać w oparciu o jedną z trzech metod promowania pakietów:

• transmisja datagramów;
• Przejście do ustanowienia połączenia logicznego;
• Przejście do założenia kanału wirtualnego.

Transmisja datagramu

Przesyłanie datagramów metoda oparta na niezależnej od siebie promocji pakietów. procedura przetwarzania pakietu jest zdeterminowana jedynie wartościami parametrów, które niesie, oraz aktualnym stanem sieci. Każda pojedyncza sieć pakietowa jest traktowana jako całkowicie niezależny transfer jednostkowy – datagram.

Ilustracja zasady pakietu datagramowego

Przejście do ustanowienia połączenia logicznego

Przejście do ustanowienia połączenia logicznego

Procedura harmonizacji dwóch węzłów końcowych sieci niektórych parametrów procesu wymiany pakietów nazywana jest ustanawianiem połączenia logicznego. Opcje negocjowane przez dwa współdziałające ze sobą węzły, zwane parametrami połączenia logicznego.

Kanał wirtualny

Kanał wirtualny

Jedyna wstępnie wypełniona stała trasa łącząca węzły końcowe z siecią z komutacją pakietów, nazywana kanałem wirtualnym (obwód wirtualny lub kanał wirtualny). Utworzono kanały wirtualne umożliwiające zrównoważony przepływ informacji. W celu wyodrębnienia przepływu danych z całkowitego strumienia ruchu każdy pakiet jest oznaczany specjalnym rodzajem znaku – etykietą. Podobnie jak w przypadku ustanawiania logicznych połączeń sieciowych, kanał wirtualny rozpoczyna się od uszczelki od węzła źródłowego specjalnego pakietu - żądania połączenia.

Sieci przełączania tabel wykorzystujące kanały wirtualne różnią się od tabeli przełączania w sieciach datagramowych. Zawiera wpisy przechodzące jedynie przez kanały wirtualne przełącznika, a nie cały możliwy adres docelowy, jak ma to miejsce w sieciach z przesyłaniem algorytmu datagramowego.

Porównanie z komutacją obwodów i pakietem

Przełączanie kanałów	Przełączanie pakietów
Najpierw musisz nawiązać połączenie	Brak etapu nawiązywania połączenia (metoda datagramowa)
Lokalizacja jest wymagana jedynie przy nawiązywaniu połączenia	Adres i inne informacje o usługach są przesyłane z każdym pakietem
Sieć może odmówić abonentowi połączenia	Sieć jest zawsze gotowa do odbioru danych od abonenta
Gwarantowana przepustowość (przepustowość) dla abonentów wchodzących w interakcję	Przepustowość sieci dla użytkowników jest nieznana, opóźnienia w transmisji są losowe
Ruch w czasie rzeczywistym jest przesyłany bez opóźnień	Zasoby sieciowe są efektywnie wykorzystywane podczas przesyłania intensywnego ruchu
Wysoka niezawodność transmisji	Możliwa utrata danych z powodu przepełnienia bufora
Nieracjonalne wykorzystanie przepustowości kanału, zmniejszające ogólną wydajność sieci	Automatyczny, dynamiczny przydział przepustowości kanału fizycznego pomiędzy abonentami

Wykład nr 8

Charakterystyka kanałów informacyjnych

Kanał informacyjny można także scharakteryzować za pomocą trzech odpowiednich parametrów: czasu korzystania z kanału T k, szerokość pasma częstotliwości transmitowanych przez kanałFkoraz zakres dynamiki kanałuDkcharakteryzujący jego zdolność do przesyłania różnych poziomów sygnału.

Ilość nazywa się pojemność kanał.

Niezakłócona transmisja sygnałów jest możliwa tylko wtedy, gdy głośność sygnału „pasuje” do pojemności kanału.

Stąd, ogólne warunki o koordynacji sygnału z kanałem transmisji informacji decyduje zależność

Zależność ta wyraża jednak warunek konieczny, ale niewystarczający dopasowania sygnału do kanału. Warunkiem wystarczającym jest zgodność wszystkich parametrów:

W przypadku kanału informacyjnego stosuje się następujące pojęcia: prędkość wprowadzania informacji, prędkość przesyłania informacji i przepustowość kanału.

Poniżej prędkości wprowadzania informacji (przepływu informacji) I ( X ) zrozumieć średnią ilość informacji wprowadzanych ze źródła wiadomości do kanału informacyjnego w jednostce czasu. Ta cecha źródła komunikatu jest określana jedynie na podstawie właściwości statystycznych komunikatu.

Szybkość przesyłania informacji I ( Z , Y ) – średnia ilość informacji przesyłanych kanałem w jednostce czasu. Zależy to od właściwości statystycznych przesyłanego sygnału i właściwości kanału.

Przepustowość C – najwyższa teoretycznie osiągalna prędkość transmisji informacji dla danego kanału. Jest to cecha kanału i nie zależy od statystyk sygnału.

Przepustowość kanału informacyjnego zależy od dwóch parametrów: głębi bitowej i częstotliwości. Jest to proporcjonalne do ich produktu.

Głębia bitowa to maksymalna ilość informacji, jaką można jednocześnie umieścić w kanale.

Częstotliwość pokazuje, ile razy informacja może zostać umieszczona w kanale w jednostce czasu.

Możliwości kanału pocztowego są ogromne. Wysyłając więc np. dysk laserowy pocztą, możesz jednocześnie umieścić w kanale ponad 600 MB informacji. Jednocześnie częstotliwość kanału pocztowego jest bardzo niska – poczta jest wyjmowana ze skrzynek nie częściej niż pięć razy dziennie.

Kanał informacji telefonicznej jest jednobitowy: jednocześnie przewodem telefonicznym można przesłać jednostkę (prąd, impuls) lub zero. Częstotliwość tego kanału może sięgać dziesiątek i setek tysięcy cykli na sekundę. Ta właściwość sieci telefonicznej pozwala na wykorzystanie jej do komunikacji między komputerami.

W celu jak najefektywniejszego wykorzystania kanału informacyjnego należy podjąć działania zapewniające, aby prędkość transmisji informacji była jak najbardziej zbliżona do przepustowości kanału. Jednocześnie prędkość wprowadzania informacji nie powinna przekraczać przepustowości kanału, w przeciwnym razie nie wszystkie informacje zostaną przesłane kanałem.

Jest to główny warunek dynamicznej koordynacji źródła komunikatu i kanału informacyjnego.

Jednym z głównych zagadnień teorii transmisji informacji jest określenie zależności szybkości i przepustowości transmisji informacji od parametrów kanału oraz charakterystyki sygnałów i zakłóceń. Kwestie te zostały po raz pierwszy dogłębnie zbadane przez K. Shannona.

1. Metody zwiększania odporności na zakłócenia

Podstawą wszystkich metod zwiększania odporności systemów informatycznych na zakłócenia jest wykorzystanie pewnych różnic pomiędzy sygnałem użytecznym a zakłóceniami. Dlatego do zwalczania zakłóceń konieczna jest a priori informacja o właściwościach zakłócenia i sygnału.

Obecnie znanych jest wiele sposobów zwiększania odporności systemów na zakłócenia. Wygodnie jest podzielić te metody na dwie grupy.

Igrupowe – na podstawie wyboru sposobu przesyłania komunikatu.

IIgrupa – związana z konstrukcją odbiorników odpornych na zakłócenia.

Prostym i skutecznym sposobem na zwiększenie odporności na hałas jest wzrost stosunku sygnału do szumu poprzez zwiększenie mocy nadajnika. Ale ta metoda może nie być opłacalna ekonomicznie, ponieważ wiąże się ze znacznym wzrostem złożoności i kosztów sprzętu. Dodatkowo wzrostowi mocy nadawczej towarzyszy wzrost wpływu zakłócającego danego kanału na inne.

Ważnym sposobem na zwiększenie odporności na zakłócenia ciągłej transmisji sygnału jest racjonalny wybór rodzaju modulacji sygnały. Stosując rodzaje modulacji zapewniające znaczne poszerzenie pasma częstotliwości sygnału, można osiągnąć znaczny wzrost odporności na zakłócenia transmisji.

Radykalnym sposobem na zwiększenie odporności na zakłócenia dyskretnej transmisji sygnału jest zastosowanie specjalne kody przeciwzakłóceniowe . W takim przypadku istnieją dwa sposoby zwiększenia odporności kodów na zakłócenia:

1. Wybór metod transmisji zapewniających mniejsze prawdopodobieństwo uszkodzenia kodu;

2. Zwiększenie właściwości korekcyjnych kombinacji normowych. Ścieżka ta wiąże się ze stosowaniem kodów pozwalających na wykrywanie i eliminowanie zniekształceń w kombinacjach kodowych. Ten sposób kodowania wiąże się z wprowadzeniem do kodu dodatkowych, zbędnych symboli, czemu towarzyszy zwiększenie czasu transmisji lub częstotliwości transmisji symboli kodowych.

Zwiększoną odporność na zakłócenia transmisji można również osiągnąć poprzez retransmisję tej samej wiadomości. Po stronie odbiorcy odbierane wiadomości są porównywane i te z największą liczbą dopasowań są uznawane za prawdziwe. Aby wyeliminować niepewność przy przetwarzaniu otrzymanych informacji i zapewnić selekcję według kryterium większości, komunikat należy powtórzyć co najmniej trzykrotnie. Ta metoda zwiększania odporności na zakłócenia wiąże się z wydłużeniem czasu transmisji.

Systemy z wielokrotnym przesyłaniem informacji dyskretnej dzielą się na systemy z sumowaniem grupowym, w których porównywanie dokonywane jest za pomocą kombinacji kodów, oraz systemy z sumowaniem znak po znaku, w którym porównywanie odbywa się za pomocą symboli kombinacji kodowych. Sprawdzanie znak po znaku jest skuteczniejsze niż sprawdzanie grupowe.

Rodzajem systemu, w którym zwiększoną odporność na zakłócenia uzyskuje się poprzez wydłużenie czasu transmisji, są systemy z informacja zwrotna. Jeżeli w przesyłanych komunikatach występują zniekształcenia, informacja docierająca kanałem zwrotnym gwarantuje powtórzenie transmisji. Obecność kanału zwrotnego prowadzi do złożoności systemu. Jednakże w odróżnieniu od systemów z powtarzalnością transmisji, w systemach ze sprzężeniem zwrotnym powtarzanie transmisji będzie miało miejsce tylko w przypadku wykrycia zniekształceń w przesyłanym sygnale, tj. redundancja wydaje się ogólnie mniejsza.

Odbiór odporny na hałas polega na wykorzystaniu redundancji, a także apriorycznej informacji o sygnałach i zakłóceniach, aby w optymalny sposób rozwiązać problem odbioru: wykrycie sygnału, rozróżnienie sygnałów lub przywrócenie komunikatów. Obecnie aparat statystycznej teorii decyzji jest szeroko stosowany do syntezy optymalnych odbiorników.

Błędy odbiornika zmniejszają się wraz ze wzrostem stosunku sygnału do szumu na wejściu odbiornika. W związku z tym odebrany sygnał jest często wstępnie przetwarzany w celu zwiększenia stosunku składowej użytecznej do zakłóceń. Do metod wstępnego przetwarzania sygnału zalicza się metodę SHOW (połączenie wzmacniacza szerokopasmowego, ogranicznika i wzmacniacza wąskopasmowego), selekcję sygnału według czasu trwania, metodę kompensacji zakłóceń, metodę filtrowania, metodę korelacji, metodę akumulacji itp.

2. Nowoczesne środki techniczne wymiany danych i urządzenia do kształtowania kanałów

Odbiornikiem może być komputer, terminal lub jakieś urządzenie cyfrowe.

Aby zapewnić transfer informacji z komputera do komunikacji

Może to być plik bazy danych, tabela, odpowiedź na zapytanie, tekst lub obraz.

Do przesyłania wiadomości w sieciach komputerowych wykorzystywane są różne rodzaje kanałów komunikacyjnych. Najpopularniejsze są dedykowane kanały telefoniczne i specjalne kanały do ​​przesyłania informacji cyfrowych. Wykorzystywane są także kanały radiowe i kanały komunikacji satelitarnej.

Wyróżniają się pod tym względem sieci LAN, w których jako medium transmisyjne wykorzystuje się skrętkę dwużyłową, kabel koncentryczny i kabel światłowodowy.

Aby zapewnić transfer informacji z komputera do środowiska komunikacyjnego, konieczne jest skoordynowanie sygnałów wewnętrznego interfejsu komputera z parametrami sygnałów przesyłanych kanałami komunikacyjnymi. W takim przypadku należy przeprowadzić zarówno dopasowanie fizyczne (kształt, amplituda i czas trwania sygnału), jak i dopasowanie kodowe.

Nazywa się urządzenia techniczne realizujące funkcje łączenia komputera z kanałami komunikacyjnymi adaptery Lub karty sieciowe. Jeden adapter umożliwia sparowanie z komputerem jednego kanału komunikacyjnego. Oprócz adapterów jednokanałowych stosowane są również urządzenia wielokanałowe - multipleksery transmisji danych lub po prostu multipleksery.

Multiplekser transmisji danych – urządzenie umożliwiające połączenie komputera z kilkoma kanałami komunikacyjnymi.

Zastosowano multipleksery transmisji danych w systemach teleprzetwarzania – pierwszy krok w kierunku tworzenia sieci komputerowych. Później, wraz z pojawieniem się sieci o złożonych konfiguracjach i dużej liczbie systemów abonenckich, do realizacji funkcji interfejsu zaczęto używać specjalnych procesorów komunikacyjnych.

Jak wspomniano wcześniej, aby przesłać informację cyfrową kanałem komunikacyjnym, należy zamienić strumień bitów na kanały analogowe, a przy odbiorze informacji z kanału komunikacyjnego do komputera wykonać działanie odwrotne – przekształcić sygnały analogowe w sygnał strumień bitów, który komputer może przetworzyć. Takie przekształcenia wykonuje specjalne urządzenie - modem.

Modem– urządzenie wykonujące modulację i demodulację sygnałów informacyjnych podczas przesyłania ich z komputera do kanału komunikacyjnego oraz podczas odbierania ich do komputera z kanału komunikacyjnego.

Najdroższym elementem sieci komputerowej jest kanał komunikacyjny. Dlatego budując wiele sieci komputerowych, starają się oszczędzać na kanałach komunikacyjnych, przełączając kilka kanałów komunikacji wewnętrznej na jeden zewnętrzny. Do wykonywania funkcji przełączania stosuje się specjalne urządzenia - koncentratory.

Centrum– urządzenie przełączające kilka kanałów komunikacyjnych w jeden poprzez podział częstotliwości.

W sieci LAN, gdzie fizycznym medium transmisyjnym jest kabel o ograniczonej długości, stosuje się specjalne urządzenia zwiększające długość sieci - wzmacniacze.

Przekaźnik– urządzenie zapewniające zachowanie kształtu i amplitudy sygnału przy transmisji na odległość większą niż zapewnia tego typu fizyczny medium transmisyjne.

Istnieją lokalne i zdalne wzmacniaki. Lokalny wzmacniaki umożliwiają łączenie fragmentów sieci znajdujących się w odległości do 50 m, oraz zdalny– do 2000 m.

Najpopularniejsze typy topologii sieci:

Sieć liniowa. Zawiera tylko dwa węzły końcowe, dowolną liczbę węzłów pośrednich i ma tylko jedną ścieżkę między dowolnymi dwoma węzłami.

Sieć pierścieniowa. Sieć, w której do każdego węzła podłączone są dwie i tylko dwie gałęzie.

Sieć drzew. Sieć zawierająca więcej niż dwa węzły końcowe i co najmniej dwa węzły pośrednie, w której istnieje tylko jedna ścieżka między dwoma węzłami.

Sieć gwiazd. Sieć, w której występuje tylko jeden węzeł pośredni.

siatka stacji. Sieć zawierająca co najmniej dwa węzły, między którymi znajdują się co najmniej dwie ścieżki.

W pełni połączona sieć. Sieć, w której istnieje rozgałęzienie pomiędzy dowolnymi dwoma węzłami. Najważniejszą cechą sieci komputerowej jest jej architektura.

Architektura sieci - definiuje ją zaimplementowana struktura sieci transmisji danych topologia, skład urządzenia I zasady ich interakcji w Internecie. W ramach architektury sieci rozważane są zagadnienia kodowania informacji, jej adresowania i transmisji, kontroli przepływu komunikatów, kontroli błędów oraz analizy działania sieci w sytuacjach awaryjnych i przy pogorszeniu wydajności.

Najpopularniejsze architektury:

• Ethernetu(Język angielski) eter- transmisja) - sieć nadawcza. Oznacza to, że wszystkie stacje w sieci mogą odbierać wszystkie wiadomości. Topologia - liniowa lub gwiaździsta. Szybkość przesyłania danych 10 lub 100 Mbit/s.
• Arcnet (Dołączona sieć komputerowa z zasobami- sieć komputerowa połączonych zasobów) - sieć rozgłoszeniowa. Topologia fizyczna - drzewo. Szybkość transmisji danych 2,5 Mbit/s.
• Żetonowy Pierścień(sieć przekaźnikowa, sieć przekazująca token) – sieć pierścieniowa, w której zasada transmisji danych opiera się na tym, że każdy węzeł pierścieniowy oczekuje na przybycie jakiejś krótkiej, unikalnej sekwencji bitów – znacznik- z sąsiedniego poprzedniego węzła. Przybycie tokena wskazuje, że możliwe jest przesłanie komunikatu z tego węzła w dalszej części przepływu. Szybkość przesyłania danych 4 lub 16 Mbit/s.
• FDDI (Interfejs rozproszonych danych światłowodowych) - architektura sieciowa do szybkiej transmisji danych liniami światłowodowymi. Szybkość transferu - 100 Mbit/sek. Topologia - podwójny pierścień lub mieszana (w tym podsieci gwiazdowe lub drzewiaste). Maksymalna liczba stacji w sieci wynosi 1000. Bardzo wysoki koszt sprzętu.
• bankomat (Tryb transferu asynchronicznego) - obiecująca, choć bardzo kosztowna architektura, zapewnia transmisję danych cyfrowych, informacji wideo i głosu tymi samymi liniami. Szybkość transferu do 2,5 Gb/s. Optyczne linie komunikacyjne.

Sprzęt sieci komputerowej.

1.Komputery;

2. Urządzenia do łączenia komputera z kanałem komunikacyjnym;

3. Kanały komunikacji

4. Urządzenia łączące (przełączające) kanały komunikacyjne

5. Urządzenia łączące sieci lokalne.

Urządzenia do podłączenia komputera do kanału komunikacyjnego

Aby zapewnić transfer informacji z komputera do środowiska komunikacyjnego, konieczne jest skoordynowanie sygnałów wewnętrznego interfejsu komputera z parametrami sygnałów przesyłanych kanałami komunikacyjnymi.

• Urządzenie techniczne realizujące funkcje parowania komputera z kanałem komunikacyjnym nazywa się adapter , Lub adapter sieciowy. Jeden adapter umożliwia sparowanie z komputerem jednego kanału komunikacyjnego.
• Oprócz adapterów jednokanałowych stosowane są wielokanałowe urządzenia interfejsowe - multipleksery. Multipleksery – Jest to urządzenie służące do łączenia urządzeń elektronicznych posiadających kilka kanałów komunikacyjnych.
• Aby przesłać informację cyfrową, strumień bitów musi zostać przekształcony w sygnał analogowy. A podczas odbierania wykonaj transformację odwrotną. Modem wykonuje takie konwersje. Modem – urządzenie modulujące i demodulujące sygnały informacyjne podczas przesyłania ich z komputera do kanału komunikacyjnego oraz przy odbiorze z kanału komunikacyjnego do komputera.

Kable sieciowe

• (współosiowy , składający się z dwóch koncentrycznych, odizolowanych od siebie przewodników, z których zewnętrzny ma wygląd rurki;
• światłowodowy ;
• kable włączone skręcone pary utworzone przez dwa splecione ze sobą druty itp.).

Urządzenia łączące (przełączające) kanały komunikacyjne

Najdroższym elementem samolotu jest kanał komunikacyjny. Dlatego budując sieci komputerowe starają się oszczędzać na kanałach komunikacji, przełączając kilka kanałów komunikacji wewnętrznej na jeden zewnętrzny. Aby wykonać funkcję przełączania, stosuje się specjalne urządzenia - koncentratory.

• Piasty (koncentratory) I przełączanie koncentratorów (przełączniki) rozszerzają możliwości topologiczne, funkcjonalne i szybkościowe sieci komputerowych. Umożliwia to koncentrator z zestawem różnych typów portów łączyć segmenty sieci z różnymi systemami kablowymi . Do portu koncentratora można podłączyć oddzielny węzeł sieciowy lub inny koncentrator lub segment kabla.
• W sieci LAN, gdzie medium transmisyjnym jest kabel o ograniczonej długości, w celu zwiększenia długości sieci stosuje się specjalne urządzenia - wzmacniaki. Przekaźnik – urządzenie zapewniające zachowanie kształtu i amplitudy sygnału przy transmisji na odległość większą niż zapewnia tego typu fizyczny medium transmisyjne. Repeater lokalny łączy fragmenty sieci do 50 m, a wzmacniak zdalny do 2000 m.

Znajomości sieci lokalne

Do łączenia sieci lokalnych wykorzystywane są następujące urządzenia, różniące się przeznaczeniem i możliwościami:

· Most (Język angielski) Most) - łączy dwie sieci lokalne. Przesyła dane pomiędzy sieciami w formie pakietowej bez dokonywania w nich jakichkolwiek zmian. mosty mogą filtrować pakiety, chroniąc całą sieć przed lokalnymi przepływami danych i przepuszczając tylko te dane, które są przeznaczone dla innych segmentów sieci.

· Routera (Język angielski) Routera) łączy sieci o wspólnym protokole skuteczniej niż most. Pozwala na przykład na dzielenie dużych wiadomości na mniejsze części, zapewniając w ten sposób interakcję sieci lokalnych z różnymi rozmiarami pakietów.

Router może przekazywać pakiety na określony adres (mosty odfiltrowują jedynie niepotrzebne pakiety), wybierać najlepszą ścieżkę dla pakietu i wiele więcej. Im trudniejsze i więcej sieci, tym większe korzyści z używania routerów.

· Router mostkowy (Język angielski) Brouter) to hybryda mostu/routera, która najpierw próbuje routingu, jeśli to możliwe, a następnie przełącza się w tryb mostu, jeśli to się nie powiedzie.

· Wejście (Język angielski) Wejście), w przeciwieństwie do mostu, jest używany w przypadkach, gdy połączone sieci mają różne protokoły sieciowe . Wiadomość z jednej sieci docierająca do bramy jest konwertowana na inną wiadomość, która spełnia wymagania następnej sieci. Zatem bramy nie tylko łączą sieci, ale pozwalają im działać jako pojedyncza sieć.

Protokoły sieciowe

Poszczególne odcinki Internetu to sieci o różnej architekturze, które komunikują się ze sobą za pomocą routerów. Przesyłane dane są dzielone na małe fragmenty zwane pakietami. Każdy pakiet przechodzi przez sieć niezależnie od innych pakietów.

Przezwyciężyć niekompatybilność interfejsu poszczególne komputery opracowują specjalne standardy zwane protokołami komunikacyjnymi.

Protokół komunikacyjny to uzgodniony zbiór szczegółowych zasad wymiany informacji pomiędzy różnymi urządzeniami do przesyłania danych. Istnieją protokoły dotyczące szybkości transmisji, formatów danych, kontroli błędów itp.

Sieci w Internecie są komutowane (tj. komunikują się) między sobą w nieograniczony sposób, ponieważ wszystkie komputery biorące udział w przesyłaniu danych korzystają z jednego protokołu komunikacyjnego, TCP/IP (czytaj „TCP/IP”).

TCP/IP to właściwie dwa różne protokoły, które definiują różne aspekty transmisji danych w sieci:

• TCP (Transmission Control Protocol) – protokół kontroli transmisji danych wykorzystujący automatyczną retransmisję pakietów zawierających błędy; protokół ten odpowiada za dzielenie przesyłanych informacji na pakiety i prawidłowe odtwarzanie informacji z pakietów odbiorcy;
• IP (Internet Protocol) to protokół sieciowy odpowiedzialny za adresowanie i umożliwianie przejścia pakietu przez wiele sieci w drodze do miejsca docelowego.

Schemat przesyłania informacji za pośrednictwem protokołu TCP/IP jest następujący: protokół TCP dzieli informacje na pakiety i numeruje wszystkie pakiety; następnie za pomocą protokołu IP wszystkie pakiety przesyłane są do odbiorcy, gdzie za pomocą protokołu TCP sprawdzane jest, czy wszystkie pakiety zostały odebrane; Po odebraniu wszystkich pakietów protokół TCP układa je we właściwej kolejności i zbiera w jedną całość.

Powyżej omawialiśmy z Państwem, że Internet składa się z dużej liczby komputerów, z których niektóre mogą łączyć się tylko tymczasowo, inne zaś mają stały adres IP sieci (host). Różnica między siecią a Sieć WWW polega na tym, że punktem wyjścia jest jedynie ten, na którym zainstalowany jest specjalny program do obsługi serwera WWW. Najczęściej taki komputer nazywany jest „serwerem”.

W jaki sposób pakiet znajduje odbiorcę??

Każdy komputer podłączony do Internetu ma dwa równoważne unikalne adresy: cyfrowy adres IP i symboliczny adres domeny. Przydzielanie adresów odbywa się według następującego schematu: międzynarodowa organizacja Network Information Center wydaje grupy adresów właścicielom sieci lokalnych, a ci drudzy rozdają określone adresy według własnego uznania.

Adres IP komputera ma długość 4 bajtów. Zwykle pierwszy i drugi bajt określają adres sieciowy, trzeci bajt określa adres podsieci, a czwarty bajt określa adres komputera w podsieci. Dla wygody adres IP zapisywany jest w postaci czterech liczb o wartościach od 0 do 255 oddzielonych kropkami, np.: 145.37.5.150. Adres sieciowy - 145,37; adres podsieci - 5; adres komputera w podsieci to 150.

Internet

Aby zapewnić transfer informacji z komputera do środowiska komunikacyjnego, konieczne jest skoordynowanie sygnałów wewnętrznego interfejsu komputera z parametrami sygnałów przesyłanych kanałami komunikacyjnymi. W takim przypadku należy przeprowadzić zarówno dopasowanie fizyczne (kształt, amplituda i czas trwania sygnału), jak i dopasowanie kodowe.

Nazywa się urządzenia techniczne realizujące funkcje łączenia komputera z kanałami komunikacyjnymi adantery Lub karty sieciowe. Jeden adapter umożliwia sparowanie z komputerem jednego kanału komunikacyjnego.

Oprócz adapterów jednokanałowych stosowane są również urządzenia wielokanałowe - multipleksery transmisji danych lub po prostu multipleksery.

Multiplekser transmisji danych– urządzenie umożliwiające połączenie komputera z kilkoma kanałami komunikacyjnymi.

Zastosowano multipleksery transmisji danych w systemach teleprzetwarzania – pierwszy krok w kierunku tworzenia sieci komputerowych. Później, wraz z pojawieniem się sieci o złożonych konfiguracjach i dużej liczbie systemów abonenckich, do realizacji funkcji interfejsu zaczęto używać specjalnych procesorów komunikacyjnych.

Jak wspomniano wcześniej, aby przesłać informację cyfrową kanałem komunikacyjnym, należy zamienić strumień bitów na sygnały analogowe, a przy odbiorze informacji z kanału komunikacyjnego do komputera wykonać działanie odwrotne - przekształcić sygnały analogowe w strumień bitów, które komputer może przetworzyć. Takie przekształcenia wykonuje specjalne urządzenie - modem.

Modem– urządzenie modulujące i demodulujące sygnały informacyjne podczas przesyłania ich z komputera do kanału komunikacyjnego oraz przy odbiorze z kanału komunikacyjnego do komputera.

Najdroższym elementem sieci komputerowej jest kanał komunikacyjny. Dlatego budując wiele sieci komputerowych, starają się oszczędzać na kanałach komunikacyjnych, przełączając kilka kanałów komunikacji wewnętrznej na jeden zewnętrzny. Do wykonywania funkcji przełączania stosuje się specjalne urządzenia - piasty.

Centrum– urządzenie przełączające kilka kanałów komunikacyjnych w jeden poprzez podział częstotliwości.

W sieci LAN, gdzie fizycznym medium transmisyjnym jest kabel o ograniczonej długości, stosuje się specjalne urządzenia zwiększające długość sieci - wzmacniacze.

Przekaźnik– urządzenie zapewniające zachowanie kształtu i amplitudy sygnału przy transmisji na odległość większą niż zapewnia tego typu fizyczny medium transmisyjne.

Istnieją lokalne i zdalne wzmacniaki. Lokalny wzmacniaki umożliwiają łączenie fragmentów sieci znajdujących się w odległości do 50m, oraz zdalny– do 2000 m.

Wymień i zdefiniuj cechy sieci komunikacyjnej (prędkość przesyłania danych, przepustowość kanału komunikacyjnego itp.). Dlaczego przepustowość może być niższa niż szybkość przesyłania danych? Do czego służą bity serwisowe? Jaka jest wiarygodność przekazywanych informacji?

Aby ocenić jakość sieci komunikacyjnej, możesz skorzystać z następujących cech:

§ prędkość transmisji danych w kanale komunikacyjnym;

§ przepustowość kanału komunikacyjnego;

§ niezawodność przekazu informacji;

§ niezawodność kanału komunikacyjnego i modemów.

Prędkość przesyłu danych w kanale komunikacyjnym mierzy się liczbą bitów informacji przesyłanych w jednostce czasu – jednej sekundzie.

Pamiętać! Jednostką szybkości przesyłania danych są bity na sekundę.

Notatka. Powszechnie stosowaną jednostką miary prędkości jest baud. Baud to liczba zmian stanu medium transmisyjnego na sekundę. Ponieważ każda zmiana stanu może odpowiadać kilku bitom danych, rzeczywista szybkość transmisji bitów na sekundę może być wyższa niż szybkość transmisji.

Szybkość przesyłania danych zależy od rodzaju i jakości kanału komunikacyjnego, rodzaju używanych modemów oraz przyjętego sposobu synchronizacji.

Zatem dla modemów asynchronicznych i kanału komunikacji telefonicznej zakres prędkości wynosi 300 - 9600 bps, a dla modemów synchronicznych - 1200 - 19200 bps.

Dla użytkowników sieci komputerowych nie liczą się abstrakcyjne bity na sekundę, ale informacja, której jednostką miary są bajty lub znaki. Dlatego wygodniejszą cechą kanału jest jego wydajność, która jest szacowana na podstawie liczby znaków przesyłanych kanałem na jednostkę czasu - sekundę. W takim przypadku w wiadomości zawarte są wszystkie znaki serwisowe. Teoretyczna przepustowość zależy od szybkości przesyłania danych. Rzeczywista przepustowość zależy od wielu czynników, m.in. od sposobu transmisji, jakości kanału komunikacyjnego, warunków jego pracy i struktury komunikatu.

Pamiętać! Jednostką miary przepustowości kanału komunikacyjnego jest cyfra na sekundę.

Istotną cechą każdego systemu komunikacji sieciowej jest niezawodność przesyłane informacje. Ponieważ na podstawie przetwarzania informacji o stanie obiektu sterującego podejmowane są decyzje o takim czy innym przebiegu procesu, od wiarygodności informacji może ostatecznie zależeć los obiektu. Niezawodność przekazu informacji ocenia się jako stosunek liczby błędnie przesłanych znaków do całkowitej liczby przesłanych znaków. Wymagany poziom niezawodności musi zapewniać zarówno sprzęt, jak i kanał komunikacyjny. Niewłaściwe jest stosowanie drogiego sprzętu, jeśli kanał komunikacyjny nie spełnia niezbędnych wymagań dotyczących poziomu niezawodności.

Pamiętać! Jednostka miary niezawodności: liczba błędów na znak - błędy/znak.

Dla sieci komputerowych wskaźnik ten powinien mieścić się w granicach 10 -6 –10 -7 błędów/znak, tj. Dopuszczalny jest jeden błąd na milion przesłanych znaków lub na dziesięć milionów przesłanych znaków.

Wreszcie, niezawodność systemu komunikacji określa się albo na podstawie proporcji czasu pozostawania w dobrym stanie w całkowitym czasie pracy, albo na podstawie średniego czasu między awariami. Druga cecha pozwala skuteczniej ocenić niezawodność systemu.

Pamiętać! Jednostka miary niezawodności: średni czas między awariami – godzina.

W przypadku sieci komputerowych średni czas między awariami musi być dość duży i wynosić co najmniej kilka tysięcy godzin.

Co to jest cyfrowa (wąskopasmowa) transmisja danych? Co to jest szerokopasmowa (analogowa) transmisja danych? Jakie są zalety i wady każdego z nich? Co to jest adapter? Jakie są sposoby przesyłania informacji cyfrowych kanałem analogowym? Wymień różne typy modulacji i wyjaśnij każdy z nich (z objaśniającymi obrazkami i przykładami).

Istnieją 2 główne technologie transmisji danych:

transmisja szerokopasmowa (analogowa)

transmisja wąskopasmowa (dla sygnałów cyfrowych)

Transmisja szerokopasmowa opiera się na wykorzystaniu stale zmieniających się fal do przenoszenia informacji kanałem komunikacyjnym. Zwykle są one przedstawiane jako funkcja sinusoidalna i dlatego nazywane są falą sinusoidalną.

Można to opisać następującymi parametrami:

częstotliwość - reprezentuje sekwencję przejść składających się na jeden cykl (punkt środkowy, ekstremum górne, punkt środkowy, ekstremum dolne, punkt środkowy). Liczba takich cykli w ciągu jednej sekundy nazywana jest częstotliwością fali sinusoidalnej. Mierzone w cyklach na sekundę lub hercach.

amplituda - reprezentuje względną odległość pomiędzy ekstremami fali.

faza pojedynczej fali sinusoidalnej jest mierzona w stosunku do innej fali sinusoidalnej (odniesienia) i wyrażana jako przesunięcie kątowe pomiędzy dwiema falami. Wyrażenie „dwie fale sinusoidalne są przesunięte w fazie o 180 stopni” oznacza, że ​​w tym samym momencie jedna z fal osiąga swoje maksimum, a druga minimum.

Transmisja wąskopasmowa:

kodowanie polarne. Polega na wykorzystaniu dyskretnych stanów kanału komunikacyjnego do przesyłania za jego pośrednictwem informacji. Te dyskretne stany są zwykle przedstawiane jako pewnego rodzaju impulsy (zwykle napięcia) i nazywane są falą prostokątną. Opracowano wiele cyfrowych reprezentacji sygnałów lub schematów kodowania cyfrowego. Cyfrowe zero jest reprezentowane przez napięcie +12 V, a cyfrowe zero jest reprezentowane przez napięcie -12 V.

kodowanie unipolarne.

kodowanie bipolarne (powrót do zera). Zera cyfrowe są reprezentowane przez brak napięcia, a zera cyfrowe są reprezentowane przez generujące znak impulsy 3 woltów.

Kodowanie potencjału - poziom sygnału w określonych momentach ma charakter informacyjny.

Kodowanie strumienia - obecność lub brak prądu w linii ma charakter informacyjny.

Sieci wykorzystują potencjalne kodowanie.

Jeśli dane cyfrowe muszą być przesyłane analogową linią transmisyjną, potrzebny jest mechanizm reprezentujący dane cyfrowe w postaci fali sinusoidalnej, wskazującej obecność jedynek i zer.

Jeśli wykonywana jest manipulacja amplitudą, jest to modulacja amplitudy.

Częstotliwość - modulacja częstotliwości.

Faza - modulacja fazy.

Do przesyłania danych, szczególnie za pośrednictwem linii telefonicznych, wykorzystuje się prąd przemienny. Sygnał ciągły o częstotliwości od 1000 do 2000 Hz nazywany jest częstotliwością nośną fali sinusoidalnej.

Amplituda, częstotliwość i faza nośnej mogą być zmieniane (modulowane) w celu przesyłania informacji.

W przypadku modulacji amplitudy stosowane są 2 różne amplitudy sygnału, odpowiadające wartościom 0 i 1 (ryc. B. Amplituda wynosi zero lub niezerowa).

Modulacja częstotliwości wykorzystuje kilka różnych częstotliwości do transmisji sygnału cyfrowego (rysunek B).

W najprostszej modulacji fazowej w określonych odstępach czasu stosowane jest przesunięcie fazowe częstotliwości nośnej o 180 stopni (rys. D). Te dwa stany są kodowane przez obecność lub brak przesunięcia fazowego na granicy każdego bitu.

Urządzenie, które odbiera szeregowy strumień bitów i konwertuje go na sygnał wyjściowy modulowany jedną lub większą liczbą powyższych metod, a także wykonuje konwersję odwrotną, nazywa się modemem. Instalowany pomiędzy komputerem cyfrowym a analogową linią telefoniczną. Wszystkie dobre modemy wykorzystują do transmisji kombinowane metody modulacji sygnału maksymalna ilość fragment.

Porównanie transmisji sygnału szerokopasmowego i wąskopasmowego.

Linia telefoniczna - szerokopasmowa linia komunikacyjna.

Linia T1 jest kanałem wąskopasmowym.

W związku z tym przesyłane informacje mogą być zarówno analogowe, jak i cyfrowe.

Istnieją 2 rodzaje sprzętu:

DTE - urządzenie końcowe.

DCE - sprzęt telekomunikacyjny.

DTE generuje informacje w postaci danych, które można przesyłać kanałem komunikacyjnym. Może być cyfrowy i analogowy.

DCE odbiera dane z DTE w swoim formacie i konwertuje je do formatu kompatybilnego z istniejącym łączem komunikacyjnym.

Schemat kodowania:

Rysunek przedstawia macierz złożoną z 4 elementów. Kolumny określają charakter łączy komunikacyjnych, a wiersze określają rodzaj informacji generowanych przez urządzenie DTE.

kwadrantuję. Informacje w formie analogowej muszą być przesyłane kanałem szerokopasmowym (mowa przesyłana linią telefoniczną (sygnał audio (DTE) -> mikrofon (DCE) -> sygnał analogowy)).

II kwadrant. Informacje cyfrowe muszą być przesyłane kanałem analogowym. Schemat konwersji: PC (DTE) -> modem (DCE) -> kanał analogowy.

III kwadrant. Analogowy strumień informacji musi być przesyłany kanałem cyfrowym. Informacje wideo (DTE) -> kodek (DCE) -> linia cyfrowa T1.

IV kwadrant. Informacje cyfrowe muszą być przesyłane linią cyfrową. Dokonuje się konwersji ze schematu kodowania sygnału używanego przez urządzenie DTE do schematu używanego przez łącze.

Na przykład RS-232 (port COM) wykorzystuje schemat kodowania sygnału polarnego, a kanał komunikacyjny wykorzystuje kodowanie BPRZ, które różni się od poprzedniego. Jednostka DCE wykonująca tę konwersję nazywana jest jednostką obsługi kanału i danych (CSU/DSU).

Sprzęt DCE odgrywa ważną rolę w realizacji warstwy fizycznej. Wykorzystując różne rodzaje funkcji DCE, dowolną informację (analogową lub cyfrową) można sprowadzić do postaci kompatybilnej z dowolnym kanałem komunikacyjnym (wąskopasmowym lub szerokopasmowym).

Modulacja (łac. modulatio - wymiar, wymiar) to proces zmiany jednego lub więcej parametrów modulowanej oscylacji o wysokiej częstotliwości zgodnie z prawem komunikatu informacyjnego (sygnału) o niskiej częstotliwości. W rezultacie widmo sygnału sterującego jest przenoszone do obszaru wysokich częstotliwości, ponieważ dla skutecznej emisji w przestrzeń konieczne jest, aby wszystkie urządzenia odbiorcze i nadawcze działały na różnych częstotliwościach i nie „zakłócały się” między sobą. Jest to proces „lądowania” oscylacji informacyjnej na znanym z góry nośniku. Przesyłana informacja zawarta jest w sygnale sterującym. Rolę nośnika informacji pełni oscylacja o wysokiej częstotliwości, zwana falą nośną. Jako nośnik można zastosować drgania o różnych kształtach (prostokątne, trójkątne itp.), jednak najczęściej stosowane są oscylacje harmoniczne. W zależności od tego, który z parametrów oscylacji nośnej się zmienia, rozróżnia się rodzaj modulacji (amplituda, częstotliwość, faza itp.). Modulacja sygnałem dyskretnym nazywana jest modulacją cyfrową lub kluczowaniem.

Modulacja analogowa

Modulacja amplitudy (AM)

Modulacja amplitudy z pojedynczą wstęgą boczną (SSB - pojedyncza wstęga boczna AM)

Zrównoważona modulacja amplitudy (BAM) - AM z tłumieniem nośnej

Modulacja kwadraturowa(QAM)

Modulacja kątowa

Modulacja częstotliwości (FM)

Liniowa modulacja częstotliwości (ćwierkanie)

Modulacja fazy (PM)

Modulacja kodu sygnału (SCM), w wersji angielskiej Modulacja kodu sygnału (SCM)

Modulacja sigma-delta (∑Δ)

Modulacja cyfrowa

Modulacja impulsów

Modulacja kodu impulsowego (PCM lub modulacja kodu impulsowego)

Modulacja szerokości impulsu (PWM)

Modulacja amplitudy impulsów (PAM)

Modulacja częstotliwości impulsów (PFM)

Impulsowa modulacja fazy (PPM)