Synchrone Digitale Hierarchie

Die Synchronous Digital Hierarchy (SDH) ist eine der Multiplextechniken im Bereich der Telekommunikation, die das Zusammenfassen von niederratigen Datenströmen zu einem hochratigen Datenstrom erlaubt. Das gesamte Netz ist synchron.

1985 wurde in den USA begonnen, unter dem Namen SONET (Synchronous Optical Network) eine neue Generation optischer digitaler Übertragungssysteme zu spezifizieren, die gegenüber der verbreiteten PDH-Technik entscheidende Vorteile haben sollte. Aus Kompatibilitätsgründen sollte sie auch Signale der PDH-Technik transportieren können, aber sonst eine neue Hierarchie von Bitraten bilden. Die Basisbitrate wurde in USA deshalb zu 51 Mbit/s gewählt und STS-1 genannt (Synchronous Transport System, Step 1). Mit dieser Bitrate konnte die plesiochrone Bitrate von 45 Mbit/s übertragen werden. Die nächste Multiplexstufe arbeitet mit dem Faktor 3 und liefert 155 Mbit/s (STS-3). Sie transportiert drei einzelne STS-1, hat also drei strukturierte Informationsfelder, die Payload genannt werden. Das ist aber oft ungünstig, weshalb eine Variante definiert wurde, die statt drei Feldern ein zusammenhängendes Feld mit dreifacher Größe hat. Dieses Verfahren wird STS-3c genannt, wobei das c für "concatenated" (verkettet, zusammenhängend) steht. Ein anderes Verkettungsverfahren wird Virtuelle Verkettung genannt und dient dem gleichen Ziel: Vergrößerung des zusammenhängenden Informationsfeldes. Es wird bei der Bezeichnung durch ein angehängtes -vc (virtual concatenation) gekennzeichnet.

Von der Standardisierungsorganisation ITU-T(Empfehlungen, G.707), die internationale Standards spezifiziert, wurde das Konzept einer neuen Hierarchie für digitale Übertragungssysteme aufgegriffen und unter dem Namen SDH genormt. Allerdings wurde im Gegensatz zum nordamerikanischen SONET als Basis die 155 Mbit/s-Stufe gewählt mit der Bezeichnung STM-1 für Synchronous Transport Module, Step 1.

Ebene Übertragungsrate in Mbit/s Nutzdatenrate in Mbit/s
STM-1 155,52 150,336
STM-4 622,08 601,344
STM-16 2488,32 2405,367
STM-64 9953,28 9621,504

Die Daten werden transparent in Containern mittels 'Link Connections' und Trails durch das SDH-Netz übertragen. Bei Ausfall eines SDH-Netzknoten oder einer Glasfaser können SDH-Netzelemente die Datenströme innerhalb von weniger als einer Sekunde auf einen Ersatzweg automatisch umschalten (Protection).

Durch Einführung der virtuellen Concatenation wurde es möglich über das SDH-Netz Bitraten in Stufen von n * Mbit/s (zum Beispiel 10 Mbit/s), sowie hochbitratige Datensignale (wie bei Gigabit Ethernet) ohne Bandbreiteverluste zu multiplexen und zu übertragen.

Eine allgemeinverständliche Einführung finden Sie auf http://jgae.de/sdh.htm. Eine ausführliche Beschreibung findet man unter SDH Telecommunications Standard Primer

Siehe auch: Plesiochrone Digitale Hierarchie, Shubnikov-de Haas Oszillationen (SdH)

Weiterentwicklung der SDH

Das SONET/SDH wurde geschaffen, um Sprachverkehr mit höheren Übertragungsraten optisch zu übertragen. Die Payload der Container ist deswegen aufwärtskompatibel zu den Datenübertragungsraten der PDH-Hierarchie definiert. Für die ganz anders definierten Datenübertragungsraten des Ethernet-Verkehrs (10 Mbit/s, 100 Mbit/s, 1 Gbit/s und 10 Gbit/s) ist die Payload nicht gut geeignet. Um auch diesen Verkehr effizient übertragen zu können, wurde die "virtuelle Verkettung" (engl. virtual concatenation) VCAT eingeführt. Damit wird eine synchrone Verkettung mehrerer Container durchgeführt, so dass sich eine entsprechend größere Nutzlast ergibt.

Bei der virtuellen Verkettung werden mehrere SDH-Container (VC12, VC3 oder VC4) zu einem einem einzigen bytesynchronen Bitstrom verknüpft. Die Ethernet-Rahmen werden mittels GFP- oder LAPS-Mapping in die Container gemappt. Mittels des LCAS-Protokolls können während des Betrieb einzelne virtuelle Container hinzu- oder weggeschaltet werden, so dass eine quasi-dynamische Veränderung der Bandbreite mit relativ kurzer Reaktionszeit und ohne Operatoreingriff möglich ist.

Die Weiterentwicklung der SDH ist in Richtung von modular aufbaubaren, MPLS-fähigen Multi-Services-Nodes gegangen.

Beispiele:

Externe Links:


Kategorie:Nachrichtentechnik Kategorie:Hierarchie

See also: Synchrone Digitale Hierarchie, 1985, Container, Datenübertragungsrate, Ethernet, International Telecommunication Union, Multiplextechnik, Nutzdaten, PDH, Plesiochrone Digitale Hierarchie