SDH - Synchrone Digitale Hierarchie / SONET

SDH (Synchrone Digitale Hierarchie) und die amerikanische Variante SONET (Synchronous Optical Network) sind Weitverkehrsnetze. Beide Systeme sind nahezu identisch. SDH/SONET kommt aus der Welt der Sprachtelefonie und sollte die Telefonnetze für den hohen Bandbreitenbedarf von Breitbandanschlüssen fit machen. In den 90er Jahren ergänzten SDH bzw. SONET die Zeitmultiplexsysteme der PDH um höher Übertragungsgeschwindigkeiten.

Das SDH-Netz besteht aus einem verketteten Netz von Knoten. In der Praxis bestehen SDH-Netze aus DWDM-Ringstrukturen mit Geschwindigkeiten mit bis zu 2,5 GBit/s.
Die ursprüngliche Übertragung von Sprache wurde über direkte Verbindungen zwischen den Gesprächspartnern hergestellt. Dabei entstand eine real existierende Leitung. In SDH werden Sprache und Daten in virtuellen Containern übertragen. Hierbei wird nicht mehr die Leitung, sondern die Information bzw. Daten zusammengeschaltet. SDH ist in der Lage die Container zu selektieren und weiterzuvermitteln, ohne den gesamten Übertragungsrahmen und alle darin enthaltenen Verbindungen entschlüsseln zu müssen. Man spricht von Switched Virtual Connections (virtuell geschaltete Verbindungen).

Mit SDH kann man klassische Sprachdaten, ATM-Zellen und IP-Daten über ein weltweites Netz übertragen. Alle Netzknoten arbeiten nach einem zentralen Netztakt. In der vermaschten Netzstruktur sind vordefinierte Ersatzstrecken für den Fehlerfall definiert. Bei einem Ausfall kann für einen Verbindungsabschnitt automatisch auf eine Alternativstrecke umgeschaltet werden. Wegen der hohen Netzkomplexität liegt dieser Vorgang in der Praxis im Minutenbereich.

SDH arbeitet auf der Bitübertragungsschicht und ist ein auf feste Bandbreitenanforderungen optimiertes Zeitmultiplexsystem. Für stark schwankenden Datenverkehr ist es nicht geeignet und arbeitet wenig effizient. Deshalb gibt es Paket-over-Sonet (POS). Damit können IP-Datenpakete direkt in die SDH/SONET-Zellen eingestreut werden.

Übertragungsgeschwindigkeit

Sowohl SDH, als auch SONET bieten fast die gleichen Geschwindigkeitsstufen an, nur unter anderen Bezeichnungen. Die Bandbreite wird mit einem Zeitmultiplexverfahren aufgeteilt. Dazu gibt es verschiedene fest definierte Bandbreiten, die so genannten STM-Level.

Europa USA Geschwindigkeit
  STS/OC-1 51,84 MBit/s 52 MBit/s
STM-1 STS/OC-3 155,52 MBit/s 155 MBit/s
STM-4 STS/OC-12 622,08 MBit/s 622 MBit/s
STM-16 STS/OC-48 2.488,32 MBit/s 2,5 GBit/s
STM-64   10 GBit/s 10 GBit/s
STM-256   40 GBit/s 40 GBit/s

Ethernet über SDH/SONET

Die Nachfrage nach paketorientierten Diensten hat dazu geführt, dass Ethernet-Verbindungen über die SDH-Technik bereitgestellt wurden. Leider ist die SDH-Technik bei paketorientierten Diensten wenig effizient und teuer. SDH basiert auf Zeitmultiplex, das keine dynamische Ausnutzung der Bandbreite ermöglicht, sondern mit fest zugewiesenen Zeitschlitzen für geschaltete Verbindungen gedacht ist. Also für die Sprachübertragung. Bei der Konvertierung des Datenstroms von Ethernet auf SDH wird der Datenfluss behindert. Bei SDH fallen sehr viele Protokoll- und Steuerdaten an. Dieser Overhead enthält Informationen zum Routing, Netzwerkzustand und Betriebsanweisungen.

Obwohl Ethernet-basierte Verbindungen die Regel sind, werden SDH- und DWDM-Netze weiterhin betrieben, so lange analoge Telefonanschlüsse, ISDN und 2-MBit-Leitungen gebraucht werden.

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