Einführung in synchrone optische Netzwerke

Synchronous Optical Networking wird üblicherweise kurz SONET genannt. Die SONET-Standards wurden Mitte der 1980er Jahre entwickelt, um die Vorteile kostengünstiger Glasfaserübertragung zu berücksichtigen . Sie definieren eine Hierarchie von Datenraten, Formaten für Framing und Multiplexing der Nutzdaten sowie optische Signalspezifikationen (Wellenlänge und Dispersion) und ermöglichen so die Interoperabilität verschiedener Anbieter.

SONET wird auch als „T-1 auf Steroiden“ bezeichnet. Können Sie das erklären? Wie Sie vielleicht wissen, wurde die digitale Hierarchie (DS-0, DS-1, DS-2, DS-3 und viele mehr) entwickelt, um kostengünstigen Multiplex-Transport für Sprach- und Datenverkehr von einem Standort innerhalb eines Netzwerks zu einem anderen zu ermöglichen.

SONET und SDH (Synchronous Digital Hierarchy) sind zwei gleichwertige Multiplexprotokolle zur Übertragung mehrerer digitaler Bitströme mittels Lasern oder LEDs (Leuchtdioden) über dieselbe Glasfaser. Sie ersetzten das PDH-System (Plesiochronous Digital Hierarchy), um die Synchronisationsprobleme des PDH-Multiplexers zu beseitigen . SONET ist synchron, d. h. jede Verbindung erreicht eine gleichbleibende Bitrate und Verzögerung. SDH oder SONET könnten beispielsweise genutzt werden, um mehreren Internetdienstanbietern die Kommunikation über dieselbe Glasfaser zu ermöglichen, ohne von der gegenseitigen Verkehrslast beeinflusst zu werden und ohne sich vorübergehend frei gewordene Kapazitäten gegenseitig zu leihen. SONET und SDH gelten als Protokolle der Bitübertragungsschicht, da sie permanente Verbindungen ermöglichen und keine paketbasierte Kommunikation erfordern. Mögliche Bitraten sind nur bestimmte Vielfache von 64 kbit/s.

SONET basiert auf TDM (Time Division Multiplexing) und unterstützt daher Festpreisdienste wie Telefonie problemlos. Seine synchrone Natur ermöglicht die Verarbeitung von Datenverkehr mit festen Vielfachen der Basisrate (64 kbit/s), ohne dass variable Füllbits oder komplexe Ratenanpassungen erforderlich sind.

Das SONET-Datenübertragungsformat basiert auf einem 125-µs-Frame mit 810 Oktetten, davon 36 Overhead- und 774 Nutzdaten. Das grundlegende SONET-Signal, dessen elektrische und optische Version als STS-1 bzw. OC-1 bezeichnet werden, ist somit ein 51,84 Mbit/s schneller Datenstrom, der problemlos TDM-Kanäle mit Vielfachen von 8 kbit/s unterstützt.

In Glasfasernetzen ist es wichtig , dass SONET zur Kapselung von PDH und anderen früheren digitalen Übertragungsstandards verwendet werden kann. Es wird auch direkt zur Unterstützung eines ATM (Asynchronous Transfer Mode) oder eines Paket-über-SONET/SDH-Netzwerks (POS) eingesetzt. SONET/SDH ist somit ein allgemeiner Transportcontainer für Sprach- und Datenverkehr. An sich handelt es sich dabei nicht um Kommunikationsprotokolle.

SONET bietet eine Reihe von Vorteilen, die es von Konkurrenztechnologien abheben. Dazu gehören Mid-Span-Meeting, verbesserte Betriebsführung, Verwaltung, Wartung und Bereitstellung (OAM&P), Unterstützung von Mehrpunkt-Schaltungskonfigurationen, nicht-intrusive Anlagenüberwachung und die Möglichkeit, eine Vielzahl neuer Versionen bereitzustellen.

Verbessertes OAM&P zählt zu den wichtigsten Beiträgen, die SONET im Netzwerkbereich leistet. Die Überwachung, Verwaltung und Wartung von Elementen und Netzwerken war aufgrund der Komplexität und Vielfalt der Elemente im Netzwerk eines typischen Dienstanbieters schon immer ein komplexes Unterfangen. Der SONET-Overhead umfasst Fehlerprüfungsfunktionen, Bytes für die Netzwerküberlebensfähigkeit und eine Vielzahl klar definierter Verwaltungsnachrichten.