Kommunikationssysteme Nachtrag vorherige Vorlesung - Digitale Multiplexer-Hierarchie

Transkript

1 Kommunikationssysteme Nachtrag vorherige Vorlesung - Digitale Multiplexer-Hierarchie

2 Übertragungsmedium LWL, digitale Richtfunkstrecken, Satellitenverbindungen Takttoleranzen zwischen dem Multiplexstufen wird durch Bitstopfverfahren (Positiv-Stopfverfahren / Negativ-Stopfverfahren / Null-Stopfverfahren) Schwankungen im Takt ausgeglichen jeder PCM-Grundkanal muss die gesamt Hierarchiestufen durchlaufen und beim Empfänger in inverser Reihenfolge demultiplex werden starre, eingeschränkte Bündelkapazitäten -- > keine Herauslöschung von Einzelkanälen oder Kanalgruppen SDH Synchrone Digital Hierarchie - neue Technologie gestattet die Probleme von PDH zu beseitigen und ermöglicht höhere Bandbreite - SDH werden seit den 80iger Jahren in Europa aufgebaut - ähnliche Technologien in den USA: SONET Synchrones Optisches Netzwerk - sehr flexible Kanalstruktur durch synchrone Nachrichtenübertragung auf Basis des synchronen Transportmoduls STM-1 (Taktnetzwerk mit Master-Takt -- > Einspeisung von redundanten Taktquellen) - Erweiterung der Übertragungsgeschwindigkeit bis 2,5 GBit/s - flache Netzhierarchie (3 Ebenen: Weitverkehrsnetz, Regionalnetz, Lokalnetz)

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4 Schaffung des STM-1 Rahmens (9Byte Overhead / 261 Byte Netzbyte) je Zeiten Übertragungsbitrate: 270 Byte x 9 Zeiten x 8 bit x 8kHz = 155,52 Mbit/s Bitraten Payload: 261 Byte x 9 Zeiten x 8 bit x 8kHz = 150,336 Mbit/s STM-1 Rahmen wird in 125 s gesendet (Realisierung des Abtasttheorems!)

5 höhere Übertragungsraten entstehen durch Multiplexbildung: - kleinste Einheit in einem STM ist der Transport - Container (in Europa Container = 2,048 Mbit/s aus der PDM Hierarchie) - jeder Container erhält beim Einfügen in das SDH System einen POH (Path Overhead) der am Zielpunkt entfernt wird

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7 Aktive Netzwerkkomponenten im SDM - flexibler Multiplexer (FMUX) bildet aus Netzwerksignalen den STM-1 Rahmen - Cross Connect ähnlich einer Vermittlungsstelle Eingangsleitung auf Ausgangsleitung schalten (PDM) - Add/Drop Multiplexer kann an der Netzwerkschnittstelle TU oder TUG s (siehe Skizze oben) entnehmen / einfügen - Netzwerkmanagement ATM Asynchronous Transfer Mode (ein Übertragungsverfahren mit Vermittlungsfunktionen (VCI,VPI) - Originalidee 1984 ohne Flusskontrolle (Heut Flussregelung um die Effizienz bei verschiedenenartigen Verkehrsklassen zu erhöhen) - Definition als Übertragungsverfahren für Breitband ISDN (ITU-T 1987) - ATM umgesetzt im Jahre 1991/92 - paketorientiertes Übertragungsverfahren unter Verwendung der asynchronen Zeitmulitplextechnik - ein modernes Übertragungsverfahren für den WAN (Backbone) Bereich - höhere Bandbreiten wurden durch modernste HL-Technologien möglich (GaAs, VSLI) - statistisches Multiplexen, Verkehrsregulierung, einfache Übertragung (Robust), Dienst-Qualität garantierbar (QoS) Quality of Service - preisgünstiges Netzwerk für viele Dienste (isochrone und anisochrone Dienste) - Möglichkeit zur Ablösung von dienstspezifischen Netzen (Integration aller traditionellen Dienste)

8 Charakterisierung von ATM - genormte Benutzer- und Netzschnittstellen (Bandbreiten 150MBit/s; 600 MBit/s) - Unterstützung von Audio, Video, Datenapplikationen - Punkt zu Punkt, Mehrpunktbetrieb - alle Daten werden in paketierter Form übertragen und vermittelt - Frame (LAN) Header 4kByte CRC - Übertragungsblöcke sind kleiner als beim LAN und Prüfungsblock entfällt Zellen - feste Länge von 53 Byte - Frame (ATM) Header Kopffeld 5 Oktett Informationenfeld 48 Oktett - Informationsübertragung ist verbindungsorientiert (VPI (Virtually Path Indentifier), VCI (Virtually Channel Identifier) virtuelle Verbindungen -- > virtueller Pfad, virtuelle Kanäle) - Zellübertragung (in der ATM - Schicht) garantiert eine Zellreihenfolge der Verbindung im Netz (Verluste/ Verzögerungen müssen in der darüber liegenden Anpassungensschicht (AAL ATM Adaption Layer) abgefangen werden) - Signalisierung erfolgt in getrennten virtuellen Kanälen - (Outband Signalisierung) OAM-Zellen (Operation- and Maintenance) Zellen Grundbegriffe der ATM - Technik a) Verkehrs- und Überlaststeuerung - Netzwerk Resource Management (NRM) - Resource Management (RM) - Connection Admission Control (CAC) (Verbindungsannahmen - Steuerung) - Feedback Control (FBC) - Priority Control (PC) - Usage / Network Parameter Control (UPC / NPC) - Traffic Shaping (TS) (Abtrennen der Verbindung)