Leistungscharakteristika von ATM-Netzen für ... - Torsten E. Neck

46 GRUNDLAGEN DES ASYNCHRONEN TRANSFER MODES ATM
Digitale Hierarchien sind Multiplexstrukturen, in denen bestimmte Grundkanäle auf
mehreren Stufen zu leistungsfähigeren Bündelsystemen zusammengefaßt werden.
3.4.2.2 PDH — Plesiochrone Digitale Hierarchie
Die Stufen der Plesiochronen Digitalen Hierarchie — ausgehend etwa von einem
Telefonortsnetz über eine Fernnetzebene bis hin zu einer Highwaynetz-Ebene (z. B.
Transatlantik-Kabel) — müssen immer komplett durchlaufen werden, wobei nach oben
immer umfangreichere Kanalbündel gebildet werden, in denen wiederum Kapazitätsreserven
für Zeiten der Spitzenlast bereitzustellen sind. In der bisherigen PDH war es nicht möglich,
einen einzelnen Kanal direkt in einem Schritt aus dem Kanalbündel der obersten Ebene
herauszulösen (ein Telefongespräch aus dem Transatlantik-Kabel herausgreifen), es mußten
alle Hierarchiestufen durchlaufen werden, um eine andere Zuordnung zu erreichen. In der
Gegenrichtung ist es beispielsweise nicht möglich, einen 2,048 Mbit/s-Signalstrom (PDH E1)
direkt in einen Signalstrom PDH E4 mit 139,264 Mbit/s zu multiplexen (ein Telefongerät
direkt an das Transatlantikkabel anzuschließen), da die PDH bitsynchron arbeitet und die
Übertragungsrahmen von E1 in einem E4-Signal nicht lokalisierbar sind /Kyas93/.
Anders sieht es dagegen in der SDH aus. Hier kann über Zeiger direkt auf Rahmen beliebiger
Multiplexstruktur zugegriffen werden. Dies wird durch Einführung eines flexiblen
Koppelnetzes auf Rechnerbasis erreicht. Die rechnergesteuerten SDH-Elemente ersetzen die
bisherigen Verstärker und Multiplexer.
3.4.2.3 SDH-Transportmoduln STM-1, STM-4 und STM-16
SDH basiert dabei auf der synchronen Übertragung vordefinierter Transportmoduln (STM,
Synchronous Transport Module) mit einheitlicher Struktur.
Das Basismodul ist der Transportrahmen STM-1, der synchron alle 125 µs über das
physikalische Medium übertragen wird. Er besteht aus einer Matrix von 9 Reihen zu jeweils
270 Oktetten und realisiert damit eine Brutto-Übertragungsrate von 155,520 Mbit/s. Er
weist als Struktur ein Payload-Feld und ein Overhead-Feld auf. Das Overhead-Feld
beinhaltet die ersten 9 Oktette aller 9 Reihen. Das Nutzfeld kann abhängig von der Struktur
der zu übertragenden Information und der Übertragungsrate weiter gegliedert sein (vgl. VC-
4). Als in STM-1 zu übertragende Informationen kommen neben einer kontinuierlichen
Folge von ATM-Zellen (sogenannter C-4 Container) mehrere 2,048-Mbps-Systeme 221 oder
34-Mbps-Systeme (TUG-3-Transportgruppe; TUG, Tributary Unit Group; drei PCM-Systeme
zu je 34 Mbit/s) in Frage.
Die höheren Hierarchieebenen von SDH werden durch Zusammenfassung von STM-1-
Vielfachen erreicht. Das STM-4-Modul bietet damit eine Brutto-Übertragungsrate von
4 ⋅ 155,520 Mbit/s, also 622,080 Mbit/s, und STM-16 von 16 ⋅ 155,520 Mbit/s, also
2488,320 Mbit/s.
3.4.2.4 SONET — Amerikanisches Pendant zu SDH
Eine vergleichbare Struktur ist auch in Amerika eingeführt; sie nennt sich SONET
(Synchronous Optical Network). Die Basiseinheit bei Sonet ist jedoch nicht der STM-1-
Rahmen sondern eine kleinere Einheit von drei Reihen zu jeweils 270 Oktetten, die als STS-1
21
„Mbps“ anstelle von „Mbit/s“ wird hier allein der besseren Lesbarkeit wegen verwendet.
Ermittlung der Leistungscharakteristika ATM-basierter Inhouse-Netzwerkinstallationen