Farbe (ca. 301KB)

Lehrstuhl für Informatik 4
Kommunikation und verteilte Systeme
Lehrstuhl für Informatik 4
Kommunikation und verteilte Systeme
Weitverkehrsnetze
WAN - Techniken
• Überbrücken beliebig großer Distanzen.
• Meist zur Abdeckung eines Landes oder eines
Kontinents.
• Topologie fast immer irregulär, weil bedarfsorientiert.
Daher steht hier nicht der gemeinsame Zugriff auf ein
Medium im Vordergrund, sondern der Gedanke „Wie
schaffe ich es, möglichst viele Daten schnell und
zuverlässig über eine lange Leitung zu bekommen“.
• Meist recht komplexe Zusammenschaltung von
Teilnetzen, die im Besitz von unterschiedlichen
Betreibern sind.
Beispiele:
• Kein Broadcast, sondern
• Frame Relay
Punkt-zu-Punkt-Verbindungen
• Reichweite: mehrere 1000 km
• Asynchronous Transfer Mode, ATM
WAN
• Synchronous Digital Hierarchy, SDH
Kapitel 3: Netze
57
Point-to-Point Links
• Bereitstellung eines einzelnen WAN-Kommunikationspfades vom Kunden zu
einem entfernten Netzwerk
• Beispiel: Telefongesellschaft. Oft erfolgt ein Leasing von
Kommunikationsressourcen bei dem Anbieter
• Die Abrechnung der Ressourcen basiert auf der benötigten Bandbreite und
der Entfernung zum Empfänger
Circuit Switching
• Eine Datenverbindung wird bei Bedarf aufgebaut, nach Beendigung der
Kommunikation werden die Ressourcen wieder freigegeben
• Beispiel: Integrated Services Digital Network, ISDN
Packet Switching
• 'Erweiterung' des Circuit Switchings bzw. der Point-to-Point Links
• gemeinsame Nutzung von Ressourcen eines Anbieters durch mehrere Nutzer,
d.h. Nutzung einer physikalischen Verbindung durch mehrere virtuelle
• preisgünstiger als die anderen Methoden
58
Kapitel 3: Netze
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Kommunikation und verteilte Systeme
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Kommunikation und verteilte Systeme
ATM zur Integration von Daten- und
Telekommunikation
Packet Switching
Packet Switching ist die gebräuchlichste Technik zur Kommunikation in einem
WAN. Der Anbieter der Kommunikationsressourcen erstellt virtuelle Verbindungen
(Virtual Circuits) zwischen den entfernten Stationen, die Daten werden in Form von
Datenpaketen übertragen.
Beispiele: ATM, SDH, Frame Relay, OSI X.25
Zwei Arten von Virtual Circuits:
Telekommunikation::
Primäres Ziel: Telefonie
Datenkommunikation::
Primäres Ziel: Datentransfer
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
verbindungsorientiert
feste Zuteilung von Ressourcen
Leistungsgarantien
ungenutzte Ressourcen verfallen
geringe Ende-zu-Ende Verzögerung
Time Division Multiplexing
• Switched Virtual Circuits (SVCs)
Geeignet bei sporadisch auftretendem Bedarf nach Datenübertragung. Eine
virtuelle Verbindung wird aufgebaut, die Daten werden übertragen, nach der
Übertragung werden die Ressourcen wieder freigegeben.
verbindungslos
flexible Zuteilung von Ressourcen
keine Leistungsgarantien
effiziente Nutzung von Ressourcen
variable Ende-zu-Ende Verzögerung
Statistical Multiplexing
bandwidth allocation
bandwidth allocation
• Permanent Virtual Circuits (PVCs)
Geeignet bei permanent benötigten Kommunikationsressourcen. Die Verbindung
besteht dauerhaft, es gibt nur die Phase der Datenübertragung.
Kapitel 3: Netze
59
t
Kapitel 3: Netze
t
60
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Kommunikation und verteilte Systeme
Eigenschaften von ATM
Asynchronous Transfer Mode
Asynchronous Transfer
Mode (ATM)
• keine Leitungs- oder
Paketvermittlung, sondern
Zellvermittlung
• feste Zellgröße: 53 Byte
ITU-T-Standard (bzw. ATM-Forum) für Zellübertragung
Integration von Daten-, Sprach- und Videoübertragungen
kombiniert Vorteile von:
- Circuit Switching (garantierte Bandbreite, konstante Verzögerung)
- Packet Switching (flexible und effiziente Übertragung)
zellbasierte Multiplexing- und Switchingtechnik
Verbindungsorientierte Kommunikation: es werden virtuelle Verbindungen
aufgebaut
Zusicherung von Qualitätsmerkmalen für die gewünschte Verbindung
(Bandbreite, Verzögerung, ...). Dazu werden in den Switches Ressourcen
reserviert.
Keine Flusskontrolle oder Fehlerbehandlung
Unterstützt PVCs, SVCs und verbindungslose Übertragung
Datenraten: 34, 155 oder 622 (Glasfaser) Mb/s
Zellkopf
(Header)
Nutzinformation (Payload)
48 Byte
5 Byte
Zellmultiplexing auf einer ATM-Verbindung:
• asynchrones Zeitmultiplexing mehrere virtueller
Verbindungen
• kontinuierlicher Zellstrom
• unbenutzte Zellen werden leer verschickt
• Bei Überlast werden Zellen verworfen
1
2
3
1
2
3
2
3
2
3
leere Zelle
61
Kapitel 3: Netze
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Zellgröße bei ATM
t=125 µs
Kontinuierlicher Datenstrom mit Abtastrate 1/125 µs
TD = 6 ms
ATM-Netzwerk
Problem:
Verzögerung des Zellstroms beträgt bei Sprache 6ms:
48 Samples mal 8 Bit
= 48 Byte
= Payload für eine ATM-Zelle
⇒ größere Zellen verursachen zu große
Verzögerungen bei Sprachübertragung
⇒ kleinere Zellen erzeugen zu viel Overhead
(Header / Payload - Verhältnis)
d.h. 48 Byte ist ein Kompromiss.
header
overhead
64+5
Kapitel 3: Netze
2 Arten von Komponenten:
• ATM Switch
Versendung von Zellen durch das Netz durch Switche. Dazu werden die
Zellheader eingehender Zellen gelesen und ein Update der Informationen
vorgenommen. Danach werden die Zellen weiter zum Ziel geswitcht.
• ATM Endpoint
Enthält einen ATM Network Interface Adapter, verbindet also andere Netze mit
dem ATM-Netz.
ATM Endpoint
Router
packetisation
delay
100%
10ms
50%
5ms
32+4
48+5
62
Kapitel 3: Netze
ATM-Netzwerk
LAN Switch
ATM Switch
Workstation
0
20
40
cell size [bytes]
60
80
63
Kapitel 3: Netze
64
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Aufbau von ATM-Zellen
ATM - Switching
Zwei Header-Formate:
• Kommunikation zwischen Switches und Endpoints: User-Network Interface (UNI)
• Kommunikation zwischen zwei Switches: Network-Network Interface (NNI)
Bit
8
7
6
Byte 1
GFC/VPI
Byte 2
VPI
5
4
3
2
1
VPI
VPs „enthalten“ Virtual Channels (VCs, logische Kanäle)
VPI und VCI haben nur lokale Bedeutung und können von den Switches geändert
werden.
Die Trennung von VPI und VCI führt eine Hierarchie auf den Pfadidentifikatoren ein.
Damit: Reduktion des Umfangs der Switching-Tabellen.
Virtual Channel Switching
VP Switch
VC Switch
VCI 3
VCI 1
VPI 3
VPI 6
VCI 3
VCI 4
VCI 2
Kapitel 3: Netze
VP-Switch
VCI 6
VPI 2
VCI 2
VPI 3
VCI 4
2
e
66
Kapitel 3: Netze
VPI 1
Station
Station
Higher Layers
Higher Layers
ATM Adaptation
Layer
Switch
Switch
ATM Adaptation
Layer
ATM Layer
ATM Layer
ATM Layer
ATM Layer
Physical Layer
Physical Layer
Physical Layer
Physical Layer
ATM Adaptation Layer (AAL)
• passt unterschiedliche Anforderungen höherer Schichten an den ATM Layer an
• zerteilt größere Nachrichten und setzt sie beim Empfänger wieder zusammen
VCI 1
VCI 2
b
ATM Layer
• generiert Header bis auf Prüfsumme (Senden) und extrahiert Inhalt (Empfang)
• zuständig für Verbindungsnummern (Virtual Path und Virtual Channel Identifier)
VCI 4
VCI 5
VCI 5
VCI 6
n
n
Physical Layer
• überträgt ATM-Zellen über das Medium
• generiert Prüfsummen (Senden) und verifiziert diese (Empfang); evtl. Zelle verwerfen
Es gibt 2 Arten von Switches im ATM-Netz:
VPI 5
d
Schichten bei ATM
Physikalische Verbindungen „enthalten“ Virtual Paths (VPs, eine Gruppe von
Verbindungen)
VPI 2
a
n
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Pfad- und Kanalkonzept von ATM
VCI 3
VCI 4
n
c
...
65
Lehrstuhl für Informatik 4
Kommunikation und verteilte Systeme
VPI 4
a
2
Wird eine Verbindung über ATM aufgebaut, bekommt der Sender VPI und VCI
zugewiesen, jeder Switch auf der Strecke trägt ein, wohin er Zellen mit diesen
Informationen weiterleiten soll.
Kapitel 3: Netze
VPI 1
1
Die Header-Informationen, die in der Switching-Tabelle verwendet werden, sind
VPI (Virtual Path Identifier) und VCI (Virtual Channel Identifier).
HEC - Header Error Control
CRC über die ersten 4 Byte; kann einzelne Bitfehler korrigieren.
VCI 1
VCI 2
2
n
CLP - Cell Loss Priority
Ist das Bit 1, kann die Zelle bei Überlast verworfen werden.
Virtual Path Switching
2
Alter
Neuer
Eingang Header Ausgang Header
...
HEC
Byte 5
PTI - Payload Type Identifier
Beschreibt den Inhalt des Datenteils,
z.B. Benutzerdaten oder verschiedene Kontrolldaten
1
...
CLP
1
...
PTI
Byte 4
Ausgangsleitungen
...
VCI
Byte 3
Switching Tabelle
Switch
Eingangsleitungen
...
GFC - Generic Flow Control
Nur bei UNI, zur lokalen Regelung des
Zuflusses von Daten in das Netz.
Typischerweise unbenutzt. Bei NNI
werden diese Bits benutzt, um das
VPI-Feld zu vergrößern.
Vor Beginn der Kommunikation muss eine virtuelle Verbindung aufgebaut werden.
Die Switche im Netz sind für die Weiterleitung ankommender Zellen auf die
richtigen Ausgangsleitungen zuständig. Dafür verfügt der Switch über eine
Switching-Tabelle.
VP/VC-Switch
67
Kapitel 3: Netze
68
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Diensteigenschaften von ATM
Kriterium
Verkehrsklassen
Last
Anwendungsklassen
A
B
C
Dynamische
Maximale und
Maximale
„Nimm was
Übertragungsrate ausgehandelte Durchschnitts- Ratenanpassung Du kriegen
an
freie
werte
Zellrate
kannst“
Ressourcen
Synchronisation
Nein
Ja
(Quelle-Ziel)
Bitrate
konstant
VerbindungsModus
Anwendungen:
Adaptation Layer (AAL):
AAL 2: VBR - Variable Bit Rate (real time/non-real time),
statistischer Dienst
• Charakterisiert durch garantierte durchschnittliche
Bitrate. Somit auch geeignet für burst-artigen Verkehr.
• Parameter: Peak Cell Rate (PCR), Sustainable Cell Rate
(SCR), Maximum Burst Size
variabel
verbindungsorientiert
•Bewegtbildkommunikation
•Telefonie
•Videokonferenzen
AAL 1
Kapitel 3: Netze
AAL 2
verbindungslos
•Datenkommunikation
•Dateitransfer
•Mail
AAL 3
PCR
AAL 1: CBR - Constant Bit Rate, deterministischer Dienst
• Charakterisiert durch garantierte feste Bitrate
• Parameter: Peak Cell Rate (PCR)
D
AAL 3: ABR - Available Bit Rate, lastabhängiger Dienst
• Charakterisiert durch garantierte minimale Bitrate +
lastabhängige, zusätzliche Bitrate (adaptive Anpassung)
• Parameter: Peak Cell Rate, Minimum Cell Rate
AAL 4: UBR - Unspecified Bit Rate, Best-Effort-Dienst
• Charakterisiert durch keine garantierte Bitrate
• Parameter: Peak Cell Rate
AAL 4
AAL 5
69
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Last
Zeit
PCR
SCR
Last
Zeit
ABR/
UBR
andere
Verbindungen
Kapitel 3: Netze
Zeit
70
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Traffic Management
Integration von ATM in bestehende Netze
Connection
ConnectionAdmission
AdmissionControl
Control
•• Reservierung
Reservierungvon
vonRessourcen
Ressourcenwährend
währenddes
desVerbindungsaufbaus
Verbindungsaufbaus(Signalisierung)
(Signalisierung)
•• Vergleich
Vergleichzwischen
zwischenVerbindungsparameter
Verbindungsparameterund
undverfügbaren
verfügbarenRessourcen
Ressourcen
•• Verkehrsvertrag
Verkehrsvertragzwischen
zwischenNutzer
Nutzerund
undATM-Netzwerk
ATM-Netzwerk
Usage
UsageParameter
ParameterControl
Control/ /Network
NetworkParameter
ParameterControl
Control
•• Test
auf
Konformität
des
Zellstroms
Test auf Konformität des Zellstromsgemäß
gemäßden
denParametern
Parameterndes
desVerkehrsvertrags
Verkehrsvertrags
am
User
Network
Interface
(UNI)
oder
Network
Network
Interface
am User Network Interface (UNI) oder Network Network Interface(NNI)
(NNI)
•• Generic
GenericCell
CellRate
RateAlgorithmus
Algorithmus/ /Leaky
LeakyBucket
BucketAlgorithmus
Algorithmus
Was macht ATM?
• ATM bietet höheren Schichten eine Schnittstelle ähnlich wie TCP.
• ATM bietet zusätzlich QoS-Garantien (Quality of Service).
ATM hatte bei seiner Einführung Probleme:
• Es existierten kaum Anwendungen, die direkt auf ATM aufsetzten.
• Im Interworking von Netzen war TCP/IP Standard.
Ohne TCP/IP-Anbindung ließ sich ATM nicht verkaufen!
Switch
SwitchCongestion
CongestionControl
Control(primär
(primärfür
fürUBR)
UBR)
•• Selektives
Löschen
von
Zellen
zur
Selektives Löschen von Zellen zurEinhaltung
Einhaltungvon
vonLeistungsgarantien
Leistungsgarantienim
imFall
Fallvon
von
Überlast
Überlast
Flusskontrolle
Flusskontrollefür
fürABR
ABR
•• Rückmeldung
Rückmeldungdes
desNetzzustandes
Netzzustandesüber
überRessource
RessourceManagement
ManagementZellen
Zellenan
andie
dieABRABRQuelle
Quellezur
zurAnpassung
Anpassungder
derSenderate
Senderateund
undfaire
faireZuteilung
Zuteilungder
derBandbreite
Bandbreite
Kapitel 3: Netze
71
Daher wurden verschiedene Lösungen für ATM vorgeschlagen, z.B.
• IP over ATM (von der IETF)
• LAN Emulation (LANE, vom ATM Forum)
Kapitel 3: Netze
72
Lehrstuhl für Informatik 4
Kommunikation und verteilte Systeme
Lehrstuhl für Informatik 4
Kommunikation und verteilte Systeme
Ethernet und ATM
Zukunft von ATM
Fast//Gigabit Ethernet :
Primäres Ziel: Bandbreite
ATM :
Primäres Ziel: Integration, QoS
keine
keineQoS-Garantien
QoS-Garantien
Isolation
Isolationvon
vonVerkehrsströmen
Verkehrsströmen
durch
durchphysikalische
physikalischeTrennung
Trennung
(Router,
(Router,Switche,
Switche,Links)
Links)
feste
festeQoS-Garantien
QoS-Garantien
Isolation
Isolationvon
vonVerkehrsströmen
Verkehrsströmen
keine
keinePriorisierung
Priorisierungvon
vonStrömen
Strömen
kein
keinSchutz
Schutzgegen
gegenkonkurrierenden
konkurrierenden
Verkehr
Verkehr
Strömen
Strömen
CAC
CACschützt
schütztaktive
aktiveVerbindungen
Verbindungen
geringer
geringerPreis
Preis
sehr
sehrhohe
hoheBandbreite
Bandbreite
ATM im LAN-Bereich:
• zu hohe Kosten für die Hardware
• zu starke Konkurrenz durch etablierte Techniken wie Fast Ethernet etc.
ATM im WAN-Bereich:
• oft zwischen Firmenstandorten implementiert
• große TK-Netzbetreiber bevorzugen jedoch SDH als Transport- bzw.
Kernnetz (bessere Performance im TK-Bereich, Weltstandard)
• ATM-Zellen werden in SDH-Container an Übergangspunkten verpackt
(encapsulation) bzw. wieder entpackt.
durch
durchlogische
logischeTrennung
Trennung
Priorisierung
Priorisierungvon
vonreal-time
real-time
Hat ATM noch eine Zukunft?
• vermutlich: Nein!
• ATM wurde weitgehend von SDH verdrängt.
• Neueste Forschung geht sogar von einer unmittelbaren Nutzung der
Faser durch höhere Protokolle aus.
• ATM wird Teilnehmern lediglich als Dienst angeboten, um vorhandene
Geräte und Einrichtungen weiter nutzen zu können.
hoher
hoherPreis
Preis
skalierbare
skalierbareBandbreite
Bandbreite
73
Kapitel 3: Netze
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Kommunikation und verteilte Systeme
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Kommunikation und verteilte Systeme
Synchronous Digital Hierarchy (SDH)
SDH - Aufbau
Alle modernen neuen Netze im öffentlichen
Bereich bauen auf der SDH-Technik auf
Beispiel: das B-WIN (ATM) ist abgelöst worden
durch das G-WIN (Gigabit-Wissenschaftsnetz)
• SDH realisiert höhere Datenraten als ATM (momentan bis zu 10 Gb/s)
• Flexible Bandbreitennutzung und hohe Zuverlässigkeit
• Aufbau: beliebige Topologie, teilvermaschtes Netz mit einer Vermittlungshierarchie
(beispielhaft 3 Ebenen):
Rostock
Kiel
Hamburg
Global Upstream
Oldenburg
Entsprechende Technik in den USA:
SONET
SDH Cross Connect
Braunschweig
Hannover
Berlin
Magdeburg
Göttingen
Aachen
155 Mb/s
Dresden
Marburg
Core Node
Regionale Vermittlungsstellen
Leipzig
St. Augustin
Kapitel 3: Netze
155 Mb/s
Bielefeld
Essen
10 Gbit/s
2,4 Gbit/s
2,4 Gbit/s
622 Mbit/s
2.5 Gb/s
Überregionale Vermittlung
Ilmenau
Add-/Drop-Multiplexer
Würzburg
Frankfurt
Erlangen
GEANT
34 Mb/s
Heidelberg
Karlsruhe
Zugangsnetze
Regensburg
Kaiserslautern
Stuttgart
Augsburg
Garching
75
• flexible Bandbreitennutzung
• hohe Skalierbarkeit
• hohe Zuverlässigkeit
Kapitel 3: Netze
2 Mb/s
Synchronous Digital Hierarchy (SDH)
Auch verwendet im MAN-Bereich
(Ablösung durch Gigabit-Ethernet?)
74
Kapitel 3: Netze
76
Lehrstuhl für Informatik 4
Kommunikation und verteilte Systeme
Lehrstuhl für Informatik 4
Kommunikation und verteilte Systeme
Multiplexing bei SDH
2 Mb/s,
34 Mb/s, …
Merkmale von SDH
155 Mb/s
622 Mb/s
2,5 Gb/s
10 Gb/s
•
•
•
•
+ Kontrollinformationen für zusätzliche Signalisierung
Vermittlungsstelle
34 Mb/s
•
•
•
622 Mb/s
2 Mb/s
2 Mb/s
•
Vermittlungsstelle
Kapitel 3: Netze
622 Mb/s
SDH Cross Connect
155 Mb/s
77
Lehrstuhl für Informatik 4
Kommunikation und verteilte Systeme
STM-1-Struktur:
• 9 Zeilen mit jeweils 270
Bytes.
1
3
4
5
• Basisrate 155 Mb/s.
9 x N Spalten (Bytes)
78
Erstellung eines STM
• Nutzdaten werden in einen Container verpackt.
261 x N Spalten (Bytes)
• Eine Unterscheidung der Container wird nach Größe vorgenommen: C-1 bis C-4
Regenerator Section
Overhead (RSOH)
• Nutzlastdaten werden ggfs. durch Fülloktetts auf die Containergröße angepasst
Administrative Unit Pointers
Multiplex Section
Overhead
(MSOH)
Kapitel 3: Netze
Lehrstuhl für Informatik 4
Kommunikation und verteilte Systeme
SDH-Transportmodule (Rahmen)
Synchronous Transport Modul
(STM-N, N=1,4,16, 64)
weltweit standardisierte Bitraten auf den Hierarchieebenen
synchronisiertes, zentral getaktetes Netzwerk
byteweises Multiplexen der Datenströme, einfaches Multiplexschema
Eignung für Sprachübertragung:
da auf jeder Hierarchieebene 4 Datenströme byteweise gemischt werden
und eine Hierarchieebene die 4fache Übertragungsrate der unterliegenden
Ebene hat, hat jeder dieser gemischten Datenströme die gleiche
Übertragungsrate wie auf der unterliegenden Ebene. Damit erfahren die
Daten eine konstante Verzögerung.
direkter Zugriff auf Signale ohne mehrfaches Demultiplexen
kurze Verzögerungen beim Einfügen und Entnehmen von Signalen
zusätzliche Kontrollbytes für Netzmanagement, Dienst- und
Qualitätskontrolle, …
Wesentliches Merkmal: Container zum Transport von Nutzsignalen
Payload
9
Zeilen
(125 µs)
9
Administrative Unit Pointers
• erlauben den direkten Zugriff auf Bestandteile der Payload
Section Overhead
• RSOH: Enthält Informationen bezüglich der Route zwischen zwei Repeatern oder
einem Repeater und einem Multiplexer
• MSOH: Enthält Informationen bezüglich der Route zwischen zwei Multiplexern
ohne Berücksichtigung der zwischenliegenden Repeater.
Payload
• Enthält
die Nutzdaten sowie weitere Kontrolldaten
79
Kapitel
3: Netze
• Als Zusatzinformationen zu den Nutzdaten werden für eine Verbindung noch
weitere Bytes zur Steuerung des Datenflusses eines Containers über mehrere
Multiplexer hinweg zugefügt:
Path Overhead (POH)
• Steuerung der einzelnen Abschnitte des Übertragungsweges
• Umschaltung auf Ersatzwege im Fehlerfall
• Erkennung und Erfassung der Übertragungsqualität
• Realisierung von Wartungs-Kommunikationskanälen
• Durch Hinzufügen der POH-Bytes wird aus einem Container ein Virtual Container
Kapitel 3: Netze
80
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Kommunikation und verteilte Systeme
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Erstellung eines STM
SDH-Hierarchie
155 Mbit/s
• Werden in einem Payload mehrere Container übertragen, werden diese durch
byteweises multiplexen in Tributary Unit Groups verpackt.
STM-1
• Durch Hinzufügen eines AU-Pointers wird die Tributary Unit Group zu einer
Administrative Unit.
261
9
• Dann werden die SOH-Bytes ergänzt, der SDH-Rahmen ist komplett. RSOH und
MSOH enthalten beispielsweise Bits für
Rahmensynchronisation
Fehlererkennung (Parity Bit)
Steuerung von Ersatzschaltungen
Dienstkanäle
... und natürlich Bits für späteren Gebrauch.
81
Kapitel 3: Netze
2,5 Gbit/s
STM-4
STM-16
4x261=1044
4x1044=4176
4x9=36
4x36=144
zerlegbar in
Basistransportmodul für
155 Mb/s, enthält z.B.:
zerlegbar in
4 x STM-1
• einen kontinuierlichen ATMZellenstrom (C-4 Container),
• eine Transportgruppe (TUG-3)
für drei 34 Mb/s PCM-Systeme
oder
• eine Transportgruppe (TUG-3)
für drei Container, die wiederum
TUG enthält
STM-1-Kennung in größeren Transportmodulen
4 x STM-4
zerlegbar in
4 x STM-1
82
Kapitel 3: Netze
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SDH-Hierarchie
SDH-Containertypen
C-n
VC-n
TU-n
TUG-n
• Höhere Hierarchiestufen werden durch Zusammenfassen von STM-1 Modulen
erreicht
• Höhere Übertragungsraten werden durch byteweises Multiplexen der
enthaltenen Signale zusammengebaut
• Jedes Byte hat eine Übertragungsrate von 64 kb/s, geeignet für die
Übertragung von Sprachdaten (Telefonie)
• außer bei STM-1 ist nur eine Übertragung über Glasfaser möglich
Container n
Virtual Container n
Tributary Unit n
Tributary Unit Group n
Payload
Tributary Unit, TU-n (n=1 bis 3)
• enthält VC-n und Tributary Unit
Pointer
C-4
TUG-3
VC-4
3
2
1
H4
9 Spalten
oder
VC-3
261 Byte
VC-4 Path Overhead (POH)
Container, C-n (n=1 bis 4)
• definierte Einheit für PayloadKapazität (z.B. C-4 für ATM oder
IP, C-12 für ISDN oder 2 Mb/s)
• überträgt alle SDH-Bitraten
4 * 261 Byte
4 * 9 Spalten
Kapitel 3: Netze
622 Mbit/s
83
• kann Kapazität bereitstellen für
Transport von noch nicht
spezifizierten
Kapitel
3: Netze Breitbandsignalen
Virtual Container, VC-n (n=1 bis 4)
• besteht aus Container und POH
• niedriger VC (n=1,2): einzelner C-n plus Basis
Virtual Container Path Overhead (POH)
• höherer VC (n=3,4): einzelner C-n, Zusammenschluss
von TUG-2s /TU-3s, plus Basis Virtual Container POH
84
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Kommunikation und verteilte Systeme
SDH-Containertypen
SDH-Multiplexstruktur
xN
VC-3
TU-3
7
oder
6
5
C-3
4
C-n
VC-n
TU-n
TUG-n
AU-n
STM-N
3
Container-n
Virtual Container-n
Tributary Unit-n
Tributary Unit Group-n
Administrative Unit-n
Synchronous
Transport Module-N
STM
-
N
AUG
AU
- 4
x3
AU
- 3
Zeigerverarbeitung
Multiplexen, Abbilden
C-n
VC-n
TU-n
TUG-n
AU-n
AUG
STM-N
Administrative Unit-n (AU-n)
•stellt Adaptierung zwischen Higher-order
Path Layer und Multiplex-Einheit bereit
3
2
1
VC-12
TUG-12
•besteht aus Payload und
Administrative Unit Pointern
C-12
85
Kapitel 3: Netze
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Kommunikation und verteilte Systeme
SDH-Multiplexverfahren
Container-1
PTR
Logische Assoziation
Physikalische Assoziation
Zeiger
VC-1 POH Container-1
VC-1
VC-1
TU-1
TU-1 PTR
(1) PTR
(2) PTR
(3) PTR
VC-3 POH
(4) PTR
VC-1 (1)
TUG-2
AU-3 PTR
Kapitel 3: Netze
VC-1 (3)
VC-1 (4)
TUG-2
AUG
AU-3 PTR
VC-3
TUG-2
VC-3
AU-3
VC-3
AU-3 PTR
SOH
VC-1 (2)
VC-3
AUG
AUG
STM-N
87
TU
- 3
VC
- 3
- 3
C
VC
- 3
44 736 kbit/s
34 368 kbit/s
x7
1
TUG-2
TUG
- 3
x3
2
VC-2
- 4 139 264 kbit/s
C
VC
- 4
x7
Container-n
Virtual Container-n
Tributary Unit-n
Tributary Unit Group-n
Administrative Unit-n
Administrative Unit Group
Synchronous Transport Module-N
Kapitel 3: Netze
TUG
- 2
VC
- 2
- 2 6312 kbit/s
C
TU
- 12
VC
- 12
- 12 2048 kbit/s
C
TU
- 11
VC
- 11
- 11 1544 kbit/s
C
TU
- 2
x3
x4
86