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SONET

SONET oder synchrone optische Vernetzung ist der amerikanisch Gegenstück der in Europa häufig verwendet Telekommunikationsstandardsynchrone digitale Hierarchie oder SDH von ITU-T.

Wo SDH durch die . standardisiert ist ITU-T, die SONET-Standards werden von der Amerikanisches Nationales Normungsinstitut (ANSI) und Telecordia nach Standard GR253[1]

Datenraten

ein STM-1-Container
Struktur eines STM-1-Rahmens

Der SONET-Standard entspricht in vielerlei Hinsicht den SDH-Standards. Die Datenraten für SONET und SDH betragen:

SONET/SDH Bezeichnungen und Bandbreiten
Optischer SONET-TrägerpegelSONET-RahmenformatSDH-Level und RahmengrößeNutzlastbandbreite (kbps)Leitungsgeschwindigkeit (kbps)
OC-1STS-1STM-050.11251.840
OC-3STS-3STM-1150.336155.520
OC-12STS-12STM-4601.344622.080
OC-24STS-24–1.202.6881.244.160
OC-48STS-48STM-162.405.3762.488.320
OC-192STS-192STM-649.621.5049.953.280
OC-768STS-768STM-25638.486.01639.813.120
OC-3072STS-3072STM-1024153.944.064159.252.480

Die Werte in der obigen Tabelle sind in kbps und betreffen die Bandbreite des Nützlichen Nutzlast oder Fracht.

SONET- oder SDH-Netzwerkkomponenten

Ein SONET-Netzwerk besteht aus verschiedenen Arten von Knoten, die über Glasfaserkabel. Die wichtigsten Arten von Knoten sind (mit Abkürzung und vollständigem Namen)[2]

ADM: Add-Drop-Multiplexer

Über einen Add-Drop-Multiplexer-Knoten können digitale Signale im Netzwerk ein- und ausgekoppelt werden. Stellen Sie sich einen SONET-Ring mit einer Gesamtbandbreite zwischen den Knoten vor oder. im Ring von STS-192 oder STM-64 (10 Gbit/s) und jemand möchte auf diesem ADM-Knoten ein 155-Mbit/s-Signal verbinden (z. B. mit OC-3 ATM oder STM-1-Paket über SONET/SDH), der ADM nimmt sich darum kümmern. Ein ADM ist so konfiguriert, dass ein Teil der Bandbreite unverändert durchgereicht wird und ein anderer Teil der Gesamtbandbreite abgetrennt oder zusammengeführt wird. Zusammenfassend lässt sich sagen, dass über einen ADM Signale eingefügt (add) und getrennt (drop) werden können.Ein ADM ist auch direkt ein Regenerator: Die empfangenen optischen Signale werden in ein digitales (elektrisches) Signal umgewandelt und dieses wieder verwendet . um ein optisches Signal zu erzeugen.

Regeneratoren

In den Anfangsjahren von SONET wurden digitale Regeneratoren verwendet: Wenn der Abstand zwischen den Knoten zu groß wurde, musste das Signal regeneriert werden. Dazu wird das optische Signal in einen digitalen Code umgewandelt und dieser anschließend wieder in ein neues starkes optisches Signal umgewandelt. In einem Regenerator passiert mit den verschiedenen zusammengeführten Signalen nichts: Es werden keine Verbindungen wie bei einem ADM eingefügt oder getrennt. Da ein ADM auch als Regenerator dient, werden diese nur dort eingesetzt, wo kein lokaler Bedarf an digitalen Verbindungen besteht. In einer Unterwasserverbindung werden Regeneratoren im Meer eingesetzt.

Seit den 1990er Jahren ist es jedoch möglich, das optische Signal selbst zu verstärken. Dafür zunächst dotierte Faserverstärker oder DFAs und neuerdings Erbium-dotierte Faserverstärker (EDFA). Ein Aus- und Umpacken des Signals ist somit nicht mehr nötig, sondern die Helligkeit des Signals wird tatsächlich wieder heller gemacht.

EDFA: Erbium-dotierter Faserverstärker

Seit Ende des 20. Jahrhunderts ist es möglich, das Lichtsignal selbst zu verstärken, um die Regeneratoren zu ersetzen. Ein EDFA ist eine viel einfachere und kompaktere Möglichkeit, ein optisches Signal zu verstärken. Ein EDFA macht jedoch überhaupt nichts mit dem Signal und berücksichtigt auch keine Dinge wie Timing oder Synchronisation. Ein EDFA kann auch verwendet werden, um ein analoges optisches Signal zu verstärken.[3]

DCS oder DXC: Digitale Cross-Connects

Mit einem DCS können langsamere Subraten von SDH-Frames digital verknüpft, eingefügt oder extrahiert werden. Zum Beispiel mehrere 2 Mbit/s (E.1 in Europa) oder 1,55 Mbit/s (T.1 in USA) Verbindungen (wie sie für Telefonverbindungen verwendet werden wie z ISDN-PREIS) werden zu einem E.3 oder T.3 (34 Mb) zusammengeführt und drei E.3-Links passen dann wieder in einen STM-1 SONET/SDH-Rahmen. Ein ADM kann beispielsweise einen einzelnen STM-1 trennen und das DCS speisen, um E.3-, E.1- oder nx-64-kbps-Verbindungen zu extrahieren.

Ein DCS ist nicht direkt Teil eines SONET-Netzes, wird aber häufig am Rande des Netzes verwendet, um die digitalen (festen) Anschlüsse der Nutzer zu verbinden. Diese Nutzer können also auch Bindeglieder zwischen Telekommunikationsanbietern sein: Will ein Mobilfunkanbieter seine Sprachsignale mit einem Festnetzbetreiber austauschen, werden die E.-Verbindungen genutzt oder höhere Geschwindigkeiten wie E.3 oder direkt STM-1 verwendet. Diese Form der Kopplung wird als Zusammenschaltung bezeichnet und es gibt verschiedene Formen davon, wie z. B. lokale Zusammenschaltung.[4]

Netzwerkstruktur

Ein SONET- oder SDH-Netzwerk wird normalerweise logisch als Ring mit 2 x 2 Glasfasersträngen konfiguriert. Dieses Grundprinzip spiegelt sich im Namen des Handelsprodukts Cityring van . wieder KPN Telekommunikation. Cityring ist ein SDH-Netz, in dem beim Kunden ein ADM-Knoten eingerichtet wird.[5]Zwei Drähte (eine zum Senden und eine zum Empfangen) sind aktiv und der Ring in die andere Richtung ist passiv. Bei einem Kabelbruch würden alle Signale in die andere Richtung gehen. In der Praxis muss es nicht unbedingt ein Ring sein: Es kann auch eine Saite sein, aber normalerweise ist es ein Ring.Bei diesem Konzept wird die Hälfte der Glasfasern nicht aktiv genutzt und dient nur zur Absorbierung von Störungen, sondern in Bei Kabelbruch (oder defektem Knoten) kommt es zu keinem Verbindungsverlust, außer bei einem kompletten Ausfall eines ADM-Knotens Ausfall: die dort angeschlossenen oder getrennten Signale funktionieren nicht mehr. Aber mit nur einem Laserausfall an den Lichtwellenleitern gibt es keinen Ausfall.

Es sind jedoch Varianten möglich, bei denen die Signale den Ring in beide Richtungen durchlaufen und nur ein Teil der STM-n-Verbindungen redundant konfiguriert sind. Andere Signale, die bei einem Ausfall ausfallen, werden nur in eine Richtung des Rings konfiguriert und derselbe Zeitschlitz kann dann in der anderen Richtung für eine andere ungeschützte Verbindung verwendet werden. Da im gleichen Netz doppelt so viele Verbindungen realisiert werden können, können diese Verbindungen günstiger angeboten werden. Sind die digitalen Anschlüsse bereits anderweitig redundant und/oder können die entsprechenden Kapazitäten zeitweise versäumt werden, kann dies eine wirtschaftlich attraktive Lösung sein.

Benutzen

SONET/SDH wurde ursprünglich als Nachfolger von PDH eingerichtet und wurde hauptsächlich von den Telefonnetzbetreibern zur Anbindung eigener Telefonzentralen und zur Realisierung digitaler Langstrecken-Standleitungen genutzt Festanschlüsse/Standleitungen von nx64 kbit/s wurden über DCS kombiniert combined bis zu 2 Mbit/s E.1-Verbindungen (oder in Amerika nx56 kbit/s aggregiert auf 1,55 Mbit/s T.1), mehrere E.1/T.1-Verbindungen (sowohl 2 Mbit/s-Standleitungen als auch ISDN-30-Verbindungen zu und Firmentelefonzentralen) wurden zu E.3/T.3-Signalen zusammengeführt, und drei dieser Signale bildeten zusammen einen STM-1-Container.

Mit dem Aufkommen der großflächigen Datenkommunikation, insbesondere durch den Durchbruch des Internets, entstand ein rasant wachsender Bedarf an breitbandigen Fernverbindungen, bei denen feste Verbindungen von 2 Mb oder 34 Mb nicht mehr ausreichten von Geldautomat, und die Datenraten von ATM und SONET/SDH wurden angepasst. Eine ATM-OC-3-Verbindung hat die gleiche Datenrate wie eine STM-1-Verbindung (155 Mbit/s) und eine OC-3-Verbindung kann auch über ein SDH-Netz transportiert werden. Es ist auch möglich, ATM-Knoten direkt mit Glasfaser zu verbinden, jedoch ist es effizienter, diese Glasfasern für wesentlich schnellere SDH-Verbindungen zu verwenden und die OC-3-Signale (und später die von schnelleren Verbindungen) über das SDH-Netz zu transportieren.

Als der Bandbreitenbedarf noch weiter anstieg, suchte man nach einer effizienteren Lösung und verzichtete komplett auf den Interlayer-ATM: IP-Netzwerkgeräte erhielten optische Hochgeschwindigkeitsschnittstellen, an denen das Signal Router kommt in der gleichen Struktur wie SDh/SONET-Signale, so dass die Schnittstelle des Routers mit den Eingangs- und Ausgangsschnittstellen eines Add-Drop-Multiplexers verbunden ist: Dies ist der Standard Paket über SONET/SDH oder einfach POS. Die Basisgeschwindigkeiten waren ursprünglich 155 Mbit/s (STM-1) oder 622 Mbit/s (STM-4), aber jetzt werden auch Geschwindigkeiten von 2,5 Gbit/s (STM-16) und 10 Gbit/s (STM-64) verwendet.

SONET und SDH versus PDH

Vor SONET und SDH waren digitale Breitbandverbindungen viastandard standardisiert plesiochrone digitale Hierarchie. Von den Geschwindigkeiten sagt man, dass SDH dort anfängt, wo PDH aufhört, aber das ist nicht ganz richtig: Überschneidungen gibt es durchaus: SDH wurde mehr oder weniger als Nachfolger von PDH konzipiert, wird aber immer noch regelmäßig als Backbone-Verbindung genutzt. und dann eine PDH-Verbindung als letzte MeileVerbindung zum Endbenutzer über eine Subrate von STM-1 (über eine 34Mb-Verbindung, auch unterteilt in nx2Mb- oder nx1,55Mb-Verbindung)

Siehe auch

Ressourcen und Referenzen

  1. ↑Telecordia-Standard GR-253:SONET, besucht am 17. September 2010
  2. ↑SONET-Homepage SONET-Glossar, besucht 21. September 2010
  3. ↑Web-Artikel Was ist ein EDFA?, besucht am 22. September 2010
  4. ↑OPTA Entscheidung über die Wiederherstellung der lokalen Zusammenschaltung, besucht 21. September 2010
  5. ↑KPN-Website Stadtring

Normen