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Letzte Aktualisierung: 13.08.2007 16:07



Die synchrone digitale Hierarchie - synchronous digital hierarchy (SDH)


Die Synchronous Digital Hierachy ist ein definiertes Übertragungssystem auf der Bitübertragungsschicht, dass von der ITU 1988 als weltweiter Standard verabschiedet wurde. Im Bereich der nationalen und internationalen Weitverkehrsnetze wurde die veraltete Übertragungsinfrastruktur auf Basis der Plesiochronous Digital Hierarchy (PDH) abgelöst. Mittels der SDH-Technik lassen sich zwischen den Teilnehmern logische Verbinmdungen herstellen. Auf Anforderung können mit Hilfe des Managements Verbindungen über einen freien Weg gesucht und verschaltet werden. Die Management Funktion des Netzes wird über spezielle für diesen Zweck reservierte Kanäle, die sogenannten Embedded Control Channels (ECC) übertragen.

Ein SDH-Netzwerk besteht aus Knoten die vermascht sind. Zwischen diesen einzelnen Knoten liegen verschiedenen Transportabschnitte, die entsprechend ihrer Begrenzung bezeichnet werden. So wird der Abschnitt zwischen Signalverstärkern als Regenerator-Section bezeichnet und der Abschnitt zwischen zwei Multiplexern als Multiplexer Section.

Durch die SDH-Technik sind folgende Leistungsmerkmale erreicht worden:

  • weltweit standardisierte und einheitliche Bitraten
  • byteweises Multiplexen
  • direkter Zugriff auf Nutzsignal (ohne mehrstufiges Demultiplexing)
  • Overhead-Bytes für OAM, Ersatzschaltungen, Qualitätsmanagment und Dienstkanäle
  • vereinfachtes Multiplexschema
  • Netzsynchronität (zentrale Taktbasis), geringe Verzögerungszeiten bei Einfügen und Auskoppeln (Add/Drop) von Nutzsignalen

Die Nutzsignale werden in einzelnen Rahmen übertragen, wobei jeder Rahmen Management- und Nutzsignal-Bytes enthält. Der SDH-Rahmen wird zweidimensional dargestellt. Er umfasst 9 Zeilen a 270 Bytes. Die Rahmendauer beträgt 125 us (8 KHz). Als Grundbitrate ergibt sich 155,520 MBit/s.

In jedem Rahmen gibt es verschiedene Bestandteile, wie:

  • den Regenerator-Overhead (RSOH)
  • den AU-4-Pointer
  • den Multiplexer-Section-Overhead (MSOH)
  • die Payload

Die Overhead-Bytes haben Bedeutung für verschiedene Abschnitte einer Übertragungsstrecke:

  • RSOH: Steuerung der Strecke zwischen 2 Repeatern oder Multiplexer und Repeater
  • MSOH: Steuerung zwischen 2 Mutliplexern über Regeneratoren hinweg

Die Payload enthält sogenannte Container oder Tributary Units (TU). Die Container enthalten zusätzlich einen Path-Overhead (POH), der die Steuerung einer gesamten Strecke über mehrere Multiplexer ermöglicht (zwischen beiden Enden des Netzzugangs).

Durch die flexible und transparente Multiplexstruktur ergeben sich verschiedene Vorteile. Zum einen besteht die Möglichkeit auch Bitrahmen mit niedriger Übertragungsgeschwindigkeit z. B. 2 Mbit/s in einen Rahmen höherer Hierarchie zu bündeln. Desweiteren können durch das Konzept der virtuellen Container (VC-n) unterschiedliche Verkehrsarten in einen Übertragungsrahmen gepackt werden z. B. ATM Zellen. Ebenso lässt sich durch die transparente Multiplexstruktur ein 64 Kbit/s Kanal direkt aus höheren Hierarchien entkoppeln.

Die Übertragung der SDH-Signale selbst erfolgt mit den SDH-Signalen STM1, STM4, STM-16 usw., die ganzzahlige Vielfache der Grundfrequenz 155 MBit/s sind.

  • STM1  = 155 MBit/s
  • STM4  = 622 MBit/s
  • STM16 = 2,4 Gbit/s
  • usw.

 

Der AU-Pointer kennzeichnet den Beginn der Nutzdaten. Diese sind in den Containern oder Tributary Units verpackt. Der Pointer zeigt dabei auf den Anfang des Containers. Damit können die Nutzdaten etwas 'schwimmen'. Das ist notwendig, um die Anpassung verschiedener, leicht abweichender Bitraten in den Netzelementen zu ermöglichen. Frequenzschwankungen werden durch Pointer-Operationen ausgeglichen.

Kontakt: sdh-betrieb@belwue.de, 01.05.2002 , Daniel Thomé