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Grundlagen moderner Netzwerktechnologien im Überblick – Teil 45

Das Synchronous Optical Network (SONET) im Detail – eine Einführung

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Sonet – eine Technologie-Definition

SONET definiert eine Technologie für die Übertragung vieler unterschiedlicher Signale unterschiedlicher Kapazitäten durch eine synchrone, flexible optische Hierarchie. Dies wird durch das Konzept eines Byte-überlappenden Multiplex-Schemas begleitet.

Die Byte-Überlappung vereinfacht das Multiplexing und bietet Ende-zu-Ende-Netzwerk-Management. Der erste Schritt beim SONET Multiplex-Prozess ist die Erzeugung des untersten Levels oder Basis-Signals. In SONET heißt dieses Basis-Signal Synchroner-Transport-Signal-Level-1 oder einfach STS-1 und arbeitet mit 51,84 Megabit/s. Signale höheren Niveaus sind ganzzahlige Vielfache von STS-1 und erzeugen eine Familie von STS-N-Signalen, wie sie in Abbildung 2 wiedergegeben ist.

Ein STS-N-Signal wird aus N-Byte überlappten STS-1-Signalen zusammengesetzt. Die Tabelle enthält auch das optische Gegenstück für jedes STS-N-Signal, was auch als Optical Carrier Level N (OC-N) bezeichnet wird.

Normalerweise sind Übertragungssysteme asynchron, wobei jedes Gerät im Netz seine eigene Uhr benutzt. Bei der digitalen Übertragung ist die Taktung eine der wichtigsten Überlegungen. Die Taktung steht für eine Reihe von sich wiederholenden Impulsen, die die Bitrate konstant halten und anzeigen, wo im Datenstrom die Nullen und Einsen zu finden sind. Da in asynchronen Netzen die Uhren vollständig frei laufen, gibt es große Variationen in der Taktrate und somit auch in der Signal-Bitrate. So kann z.B. ein DS-3-Signal, welches bei 44,736 Megabit/s. + 20 Teilchen pro Million (ppm) definiert ist, eine Abweichung von bis zu 1.789 Bit pro Sekunde zwischen einem ankommenden DS-3 Schaltkreis und einem anderen ankommenden DS-3-Schaltkreis produzieren.

Asynchrones Multiplexing benutzt verschiedene Stufen. Signale wie asynchrone DS-1 werden gemultiplext und Extra-Bits werden hinzugefügt (Stuffing), um die Abweichungen zwischen den individuellen Datenströmen zu kompensieren und mit anderen Bits kombiniert, um einen DS-2-Strom zu bilden. Dann braucht man wieder Bit-Stuffing, um aus diesen DS-2-Datenströmen DS-3-Datenströme zu formen. DS-3s werden auf die gleiche Art in höhere Multiplexstufen gebracht. Auf die Datenströme in einer höheren asynchronen Multiplexstufe kann man demzufolge nicht ohne stufenweises Demultiplexen zugreifen.

In einem synchronen System wie SONET ist die Mittelfrequenz aller Uhren im System gleich (synchron) oder fast gleich (plesiochron). Jede Uhr kann auf einen hochstabilen Referenzstandard zurückgeführt werden. So bleibt die STS-1-Rate nominal bei 51,84 Megabit/s, und erlaubt die Stapelung vieler synchoner STS-1-Signale ohne irgendwelches Bitstuffing. Daher kann man auch auf Signale einer hohen STS-N-Rate einfach zugreifen.

Langsame synchrone Signale, wie Virtual-Tributary-Signale (VT), können ebenfalls leicht überlappt und bei höheren Datenraten übertragen werden. So kann man z.B. bei geringen Geschwidnigketen DS-1-Signale mit synchronen VT1.5-Signalen bei einer konstanten Bitrate von 1,728 Megabit/s. übertragen. Multiplexen in einem Schritt zu STS-1 erfordert kein Bit-Stuffing und man kommt leicht an die VTs.

Unterschiede bei Referenz-Quellenfrequenzen und Phasenwanderungen können durch Pointer angezeigt werden. So können Frequenzdifferenzen, die zu Synchronisationsfehlern führen, vermeiden werden.

weiter mit: Digitale Switches und Digitale Cross-Connect-Systeme

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