ATM - Die Technik des Breitband-ISDN

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1 ATM - Die Technik des Breitband-ISDN von Gerd Siegmund 2., überarbeitete und erweiterte Auflage T&chnische Hochschule Darmstadt FACHBEREICH INFORMATIK BIBLIOTHEK Inventar-Nr.: fcf.h&.rr.ßcd Sachgebiete: Standort:.'.«R. v. Decker's Verlag, G. Schenck Heidelberg

2 Inhaltsverzeichnis Geleitwort Vorwort V VII 1 Einführung und Grundbegriffe 1.1 Einführung Anwendungen im Breitband-ISDN Dienste und Dienstklassen im Breitband-ISDN Anwendung der ATM-Übermittlungstechnik Generelle Netzaspekte Grundsätzlicher ATM-Ansatz Vergleich der Übermittlungsverfahren Verbindungsorientierte Kommunikation im B-ISDN Signalisierung in ATM-Netzen Netzgestaltung Die ATM-Netzstruktur Grundsätzlicher Aufbau einer ATM-Vermittlungsstelle Adressierung 23»1.4 Betriebsversuche und Pilotprojekte Betriebsversuche Verfügbare Breitbandnetze Frame Relay SMDS ATM-Pilotprojekt ISDN Dienste im ISDN Der ISDN-Netzzugang Das D-Kanal-Protokoll DSS Vermittlungsarten Das Protokoll der Schicht Das Protokoll der Schicht Der Protokolldiskriminator Die Call Reference Beispiel-Protokollablauf für eine leitungsvermittelte Verbindung Die Synchrone Digitale Hierarchie (SDH) Das SDH-Konzept SDH-Strukturen Elemente der SDH Cross-Connect 55 IX

3 2 ATM-Definitionen 2.1 Das ATM-Übermittlungsprinzip ATM-Übermittlung Aufbau und Verwendung von ATM-Zellen Effektivität der Zellen-Übermittlung Multiplexen von verschiedenen Verbindungen Statistische Aspekte Zellenverzögerungen ATM im Referenzmodell Die Bitübertragungsschicht Die ATM-Schicht Funktionen der VPI- und VCI-Felder Die Netzelemente im ATM-Netz Die Meta-Signalisierung Zellenkopfformat für das UNI Zellenkopfformat für das NNI Die Zellen-Synchronisation Die Adaptionsschicht Der AAL-Diensttyp Der AAL-Diensttyp Der AAL-Diensttyp 3/ Der AAL-Diensttyp Die höheren Schichten Datenübertragung Multimedia Signalisierung Zusammenfassung Die Teilnehmer-Netz-Schnittstelle 3.1 Der B-ISDN-Netzzugang Die Referenzkonfiguration Die Rahmenstruktur für die 150-Mbit/s-Schnittstelle Die Rahmenstruktur für die 600-Mbit/s-Schnittstelle Zugangsnetze Die Signalisierung an der Teilnehmer-Netz-Schnittstelle DSS Elemente der Schicht-3-Nachrichten Die Nachrichten der Schicht 3 (Q.2931) Die Informationselemente Beispiele für die Codierung von Informationselementen Beispiele für Protokollabläufe Dienstmerkmale Festlegungen für die Signalisierungs-AAL (SAAL) Die Koordinierungs-Teilschicht Das verbindungsorientierte Protokoll der AAL-Schicht (SSCOP) Protokollablauf der SSCOP-Teilschicht 157

4 3.4 Meta-Signalisierung Protokoll-Architektur Nachrichten der Meta-Signalisierung Parameter der Meta-Signalisierungs-Nachrichten Protokollablauf für die Meta-Signalisierung Die netzinternen Schnittstellen 4.1 Signalisierung zwischen den Vermittlungsstellen Das ITU-T-Zeichengabesystem Nr. 7 - Schichtenmodell Der Nachrichtentransferteil (MTP), Schicht Die AAL-Schicht Die ATM-Schicht Der Nachrichtentransferteil (MTP), Schicht Der Transportfunktionsteil (TF), Schicht Der B-ISDN-An wenderteil (B-ISUP), Schicht 4 (5) Verbindungsbeispiele Management von Kommunikationsnetzen TMN-Dienste und -Verwaltungsfunktionen Netzmanagement-Anwendungen Betrieb und Wartung ATM-Vermittlungstechnik 5.1 Verbindungskonfigurationen Konfigurationen für ATM-Verbindungen Dienstübergänge Prinzipieller Ablauf einer ATM-Vermittlung ATM-Netze Das Leitungsnetz Abgesetzte ATM-Einheiten ATM-Vermittlungsknoten Funktionen in einer ATM -Vermittlungsstelle Prinzipieller Aufbau und Ablauf ATM-Koppelnetze Wegesuchverfahren Zellenbearbeitung am Koppelnetz-Eingang Durchsatzüberwachung Verkehrsbetrachtungen Beispiel einer ATM-Vermittlungsstelle Der Koppelnetzaufbau Die Wegesuche im Koppelfeld Das Breitband-Koppelelement Der Leitungsabschluß Die Bearbeitung des internen Protokolls 232 XI

5 5.5 Ausblick - die optische Vermittlungstechnik Einführung Bauelemente für die optische Vermittlungstechnik Optische Koppelnetze ATM-Privatnetze 6.1 Lokale Netze (LAN) LAN im Referenzmodell Ethernet Token Ring Das Token-Ring-Zugriffsverfahren FDDI Die TCP/IP-Protokoll-Familie Adressen Das Internet-Protokoll (IP) Das Transmission Control Protokoll (TCP) Verbindungen zwischen LAN ATM-B ackbone-netze Der ATM-Terminaladapter Die ATM-DXI-Schnittstelle ATM-LAN Aufbau eines ATM-LAN Kommunikation in einem ATM-LAN Anschaltung an das Breitband-ISDN ATM-Telekommunikationsanlagen ATM-Endeinrichtungen Endeinrichtungen mit ATM-Schnittstellen Verwendung des ATM-Übermittlungsprinzips innerhalb von Endeinrichtungen Corporate Networks Festlegungen in ATM : Privatnetzen Die Teilnehmer-Netz-Schnittstelle Adressierung in Privatnetzen Die Rahmenstruktur Die Signalisierung an der privaten UNI-Schnittstelle Punkt-zu-Punkt-Verbindungen Behandlung von Mehrpunkt-Verbindungen Metropolitan Area Networks (MAN) 7.1 Grundprinzipien DieMAN-Slots Nutzdatenübertragung MAN-Vermittlungssysteme Die MAN-Struktur 294 XII

6 7.2.2 MAN-Netzelemente Das DQDB-Zugriffsverfahren Die MAN-Referenzkonfiguration Das Referenzmodell für MAN Die Referenzkonfiguration am Teilnehmeranschluß Der Übergang vom MAN zum ATM Verbindung von MAN- und ATM-Netzen Verbindungen zwischen MAN- und ATM-Teilnehmern Anhang 8.1 ITU-T - Spezifikationsübersicht Literatur Verzeichnis der verwendeten Abkürzungen Stichwortverzeichnis 321 XIII