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

STS-n und seine optischen Äquivalente

Diese STS-1 Signalrate ist die elektrische Signalrate und primär für den Datentransport in einem spezifischen Stück Hardware gedacht. Das optische Äquivalent zu STS-1 ist OC-1 und wird für die Übertragung über eine Glasfaser benutzt.

Das STS-1 Frameformat besteht aus einem Overhead plus dem SPE (siehe Abb. 3). Die ersten drei Spalten eines jeden STS-1 Frames bilden den Transport-Overhead, und die letzten 87 machen den SPE aus. SPEs können eine Ausrichtung innerhalb des Frames haben und diese Ausrichtung wird mit den H1 und H2 Pointer Bytes im Overhead angezeigt.

Der STS-1 SPE (Synchronous Payload Envelope) besetzt die STS-1 Umschlagkapazität. Der STS-1 SPE besteht aus 783 Bytes und kann als Struktur mit 87 Spalten in 9 Zeilen gezeichnet werden. Die Spalte 1 enthält die 9 Bytes, die als STS POH bezeichnet werden (Payload Overhead). Zwei Spalten, nämlich 30 und 59 werden nicht für die Payload benutzt, sondern sind als Festpufferspalten vorgesehen. Die 756 Bytes in den verbleibenden 84 Spalten sind sie STS-1 Nutzlastkapazität.

Der STS-1 SPE kann irgendwo im STS-1-Umschlag beginnen, siehe Abb. 3. Üblicherweise beginnt es in einem STS-1 Frame und endet im nächsten. Der STS Payload Pointer im Transport-Overhead zeigt auf die Stelle des Bytes wo der STS-1 SPE anfängt. STS POH gehört zu jeder Nutzlast und wird benutzt, Information von der Stelle, an der die Payload auf den STS-1 SPE abgebildet wird, zu der Stelle, wo sie abgeliefert wird, zu übertragen.

Ein STS-N ist eine spezielle Sequenz von N x 810 Bytes. STS-N wird durch Byteüberlappung der STS-1 Module gebildet (siehe Abb. 4). Der Transport-Overhead der individuellen STS-1 Module wird vor der Überlappung ausgerichtet, aber die zugehörigen STS SPEs müssen nicht ausgerichtet werden, weil jeder STS-1 einen Payload Pointer zum Anzeigen der Lokation einer SPE oder zur Anzeige der Konkatenation hat.

Overheads

SONET liefert substantielle Overhead-Information um das Multiplexen zu vereinfachen und die Fähigkeiten für Operation, Administration, Wartung und die Bereitstellung von Dienstleistungen (Operations, Administration Maintenance & Provisioning, kurz OAM&P) zu erweitern.

Die Overhead-Information hat verschiedene Schichten. Path-level Overhead gilt von Ende zu Ende. Er wird z.B. auf DS-1 Signale aufgeprägt, wenn sie in VTs abgebildet werden oder auf STS-1 Payloads die von Ende zu Ende laufen. Line Overhead ist für das STS-N-Signal zwischen STS-N-Multiplexern. Section Overhead wird für die Kommunikation zwischen unterschiedlichen Netzwerk-Elementen wie Regeneratoren benutzt. Im Overhead ist genügend Information um das Netz laufenzulassen und um OAM&P-Kommunikation zwischen einem intelligenten Netzwerk-Controller und den Individuellen Knoten herzustellen.

Die SONET Frame Struktur wurde entworfen, um eine hinreichende Menge von Overhead-Information enthalten zu können. Die Overhead Information unterstützt eine Menge von Management- und anderen Funktionen wie:

• Error Performance Monitoring
• Pointer Alignment Information
• Path Statur
• Path Trace
• Section Trace
• Remote Defekt-, Error- und Fehleranzeigen
• Signal Label
• Datenkommunikationskanäle DCC
• Kontrolle der Automatischen Schutzschaltung APS
• Orderwire
• Synchronisations Status Nachricht

Ein Großteil dieser Overhead Information gehört zu Alarmen und Monitoring der verschiedenen SONET Sektionen. Es gibt drei Gruppen von SONET Alarmen:

• Anomalität: das ist die kleinste Diskrepanz, die zwischen dem tatsächlichen und gewünschten Verhalten einer Einrichtung beobachtet werden kann. Das Auftauchen einer einfachen Anomalie bedeutet keine Unterbrechung in der Fähigkeit, eine gewünschte Funktion auszuüben.
• Defekt: die Dichte von Anomalien hat ein Niveau erreicht, bei dem die Fähigkeit, eine gewünschte Funktion auszuüben, unterbrochen wird. Defekte werden als Input für das Performance Monitoring, die Kontrolle entsprechender Aktionen und die Terminierung der Fehlerursache benutzt.
• Fehler: das ist die Unfähigkeit einer Funktion, innerhalb eines vordefinierten Zeitrahmens eine gewünschte Aktion auszuführen

Das Reaktionssystem für die Reaktion auf Fehler im SONET ist als endlicher Automat definiert. Dies ist die Grundlage dafür, in der Realität schnelle Restauration nach Fehlern implementieren zu können. Alle anderen Methoden sind zu schwammig. Deshalb spricht man bei den Alarmen auch von Charakterisierungen für Fehlerzustände, die bei bestimmten Ereignissen auftreten und bei anderen Ereignissen wieder aufgehoben werden.

In der nächsten Folge geht es mit SONET weiter.