ATM, eine neue Technik für die Telekommunikation - INFORMATIONSTECHNIK UND ARMEE
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INFORMATIONSTECHNIK UND ARMEE
Vorlesungen an der Eidgenössischen Technischen Hochschule in Zürich
im Wintersemester 1992/1993
Leitung:
Bundesamt für Übermittlungstruppen
Divisionär E. Ebert, Waffenchef der Übermittlungstruppen
ATM, eine neue Technik
für die Telekommunikation
Referent: P.A. Merz und Ch. Klingler
Hinweis:
Auf das Wintersemester 1991/1992 wurde die bisherige Vorlesungsreihe
„Krieg im Aether“ umbenannt auf „Informationstechnik und Armee“.
Diese Vorlesung wurde durch die Stiftung HAMFU digitalisiert und als
PDF Dokument für www.hamfu.ch aufbereitet.
ATM, eine neue Technik für die Telekommunikation - Vorlesung Informationstechnik und Armee 1992/1993 (ETH Zürich) HAMFU History
5-1
ATM, eine neue Technik für die
Telekommunikation
P.A. Merz
Ch. Klingler
Inhalt
Z u s a m m e n f a s su n g
Teil I: ATM-Technik
1. E i nl ei t un g
2. Referenzmodelle
3. ATM A d a p ta t i o n Layer (AAL)
4. AT M Laye r
5. Physical Laye r
6. U e b e r tr a g u n g von ATM übe r die s yn c hr o ne d i g i t a l e H i e r a r c h i e SDH
7. U e b e r tr a g u n g reiner ATM Zellen (cell based transmission)
8. U e b e r tr a g u n g von ATM üb er die p l e s i o c h r o n e d i g i t a l e H i e r a r c h i e POH
9. Schlussbetrachtung
Teil II: A n we n d un g von ATM im B-ISDN
1. D i en st e des B-ISDN
1.1. Video S e rv i ce s
1 . 2. M u l t i m e di a Serv ice s
2. E i n f ü h r u n g s s t r a t e g i e von B-ISDN
2.1. Trends für k ü n ft i g e N e t z t o p o lo g i e
2.2. Phase 1 : SDH und MAN
2.3. Phase 2: ATM C r o s s c o n n e c t , C o n n e c ti o n l e s s Server
2 . 4. Phase 3: B-I SDN Swi tc hin g System
2.5. Phase 4: Univer sal B-I SDN
2 . 6. Z e it l ic h e A b f o l g e d e r Phasen
Adresse der Autoren:
S i e m e n s - A l b i s AG I n fo r ma t io n st e ch n ik und Arm ee
A l b i s r i e d e r s t r a s s e 245 3 2 F o l g e
1992/93
8047 Zürich '
20U 13374
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4-2
Zusammenfassung
Asynchronous Transfer Mode (ATM) und Broadband Integrated Digital Network (B-ISDN) sind neue Schlagwor-
te in d er Telekommunikation.
In einem ersten Teil wird auf die Technik von ATM eingegangen. Im Gegensatz zur bekannten Uebertra-
gungstechnik, wo die Nutzdaten in fest zugeordneten Zeitschlitzen eines festen Rahmens übertragen wer-
d e n , benützt die ATM Technik einzelne Uebertragungszellen mit eigenem Zellenkopf und Datenfeld. Diese
Zellen werden flexibel, mit eigener Adresse und Nutzdaten versehen, durch ganze Uebertragungs- und Ver-
mittlungsnetze geschickt.
In einem zweiten Teil wird auf die Anwendung von ATM im B-ISDN eingegangen. Dank dieser Technik lassen
sich neue Telekommunikationsnetze aufbauen, welche Dienste mit den unterschiedlichsten Eigenschaften un-
terstützen, wie interaktive Dienste und Verteildienste für Standbilder, Bewegtbilder, T ex t , Grafik, Ton
und Daten.
Teil I: ATM-Technik
1. Einleitung
Die Telekommunikation hat sich ständig an die neuen Bedürfnisse der Benutzer anzupassen.
In de r Anfangszei t galt es, Telefonsignale Uber elektrische Leitungen zu übertragen. Beim Aufbau
von Telefon-Netzen wurde bald einmal klar, dass aus wirtschaftlichen Gründen pro Leitung mehrere
Signale gleichzeitig übertragen werden m üs s en . Die Trägerfrequenztechnik (Figur 1) erlaubte erst-
mals die Multiplexierung von Analogsignalen. Die Kanalkapazität beträgt 300 - 3400 H z . In jeder
Verm ittlungszentrale werden die Signale demoduliert, raumvermittelt und anschliessend wieder mo-
dulie rt. Bei jedem Modulations-/Demodulationsvorgang werden genaue Trägerfrequenzen und präzise
Analogfilter benötigt.
128 kHz {Vormodulationsträger)
U^li. ' 131 1,85
81 kHz
Vormodulation /
NF-Kanal /
/ Uli/128.3 131,4
131,4 kHz
kHz
i OEZ'fïSI'iEL OST
Pt 84,08 kHz
Grundprlmârgruppe
Eigenschaften;
Multiplexierung und Demultiplexierung von Analogsignalen
- Signale: Analogsignale (Sprache, modulierte Daten)
- Kanalkapazität: Sprache: 300 - 3400 Hz
Modulierte Daten: 2400 Bit/s
- Vermittlung: Raumvermittlung der Grundsignale
Figur 1 Trägerfrequenztechnik
Ein weiterer Meilenstein in der Telekommunikation war die PCM-Technik (Figur 2) . Diese Technik
erlaubte es, dank A/D und D/A Wandlern die Analogsignale zu digitalisieren. Die Uebertragungsbit-
rate bei PCM beträgt 2048 Kbit/s mit einer Kanalkapazität von 64 Kbit/s. Jedem Kanal ist ein fes-
ter Zeitschlitz von 8 Bit zugeordnet; man spricht deshalb auch vom sogenannten Synchronous Trans-
fer Mode STM. Bei der Vermittlung von PCM Signalen können die Digitalsignale direkt räum- und
zeitvermittelt w e r d e n .
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STM-Charakteristiken
Rahmen
W/,m.
0 31 30 17 16 15 0 31 30 0 31
Eigenschaften:
Multiplexierung und Übertragung von digitalen Signalen
Signal: Digitalsignale (PCM, digitale Daten)
Kanalkapazität: Granularität: 64 Kbit/s
Multiplexierte Signale: 2048 Kbit/s
Übertragung: Digitale Übertragung; feste Zeitschlitzzuordnung
(Synchronous Transfer Mode STM)
Vermittlung: Raumvermittlung und Zeitvermittlung (Zeitschlitzwechsel)
Figur 2 PCM-Technik (Synchronous Transfer mode STM)
B-ISDN erfordert eine neue Technik für die Behandlung von Diensten mit den unterschiedlichsten
Bitraten. Das neue Schlagwor t heisst Asynchronous Transfer Mode ATM (Figur 3). Alle Nutzdaten
werden "zerstückelt" und in Zellen mit eigener Adresse durch ganze Uebertragungs- und Vermitt-
lungsnetze geschickt. Die Uebertragungsbitrate beträgt 155 Mbit/s resp. 622 M b it / s.
Constant bitr ate Packet- Variable
orie nte d dat a b i tr at e
64 Kbit/s 2 Mbit/s 3d Mbit/s
Figur 3 ATM-Funktionsprinzip
Packetizer
I ;• Cell
• Adress rami
c=i«
E 2 3I
Netzeingang:
- Zerschneiden der Daten in kleine Pakete
- Adresse hinzufügen
- Multiplexen
Netzausgang:
- Pakete verteilen
- Adresse wegschneiden
- Datenpaket wieder herstellen
2. Referenzmodel le
Referenzmodelle di enen dazu, die bei der Telekommunikation erforderlichen Funktionen zu glie-
d e m . Das wohl bekannteste Referenzmodell ist das OSI Referenzmodell mit seinen 7 Schichten. Für
die Breitbandkommunikation wurde neu das B-ISDN Protokoll Referenz Modell geschaffen, um die
Funktionen der ATM-Technik Ubersichtlich zu ordnen.
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2 . 1. OSI Re fe re nz mo de ll
Das OSI R e fe r en z m od e ll s c h a f f t Ord nun g und eine a n e r k a n n t e Basis für die F es t le gu n g d e r K o m m u n i -
k a t i o n s s c h n i t t s t e l l e n und P r o t o k o l l e . Im Modell ist f e s t g e h a l t e n , w e l c h e F u nk t io n en von den an
e i n er K o m m u n i k a t i o n s s c h n i t t s t e l l e b e te i l ig t en K o m p o n e n t e n e r w a r t et w e r d e n , und w i e d i e s e F u n k t i o -
nen a u f e i n a n d e r a u f b a u e n .
T a be ll e 1 zeigt den Auf bau des OSI R e f e r e n z m o d e l l es . Es ba ut auf fol gen den P r in zi p ie n a u f :
• Protocol Layering
Das O S I - R e f e r e n z m o d e l 1 hat sieben S c h i c h t e n , j e d e m i t s p e z i fi s c h e n Funktionen.
• Laye r S e r v i c e D e fi n it i on
Jede S c h i c h t b ie te t d e r n ä c h s t höh eren S c h i c h t ihre D i en s te a n .
• S e r v i c e Pri mi tiv es
Die K o m mu n i ka t i on zwischen b e n a ch b a r t e n S c hi c h te n g e s c h i e h t m i t H i l f e von s o ge n an n te n P r im i ti -
ves .
• Modularität
Das O S I - R e f e r e n z m o d e l l ist m o d u l a r a u f g e b a u t ; I n s t a n z e n , die d e r se l be n S c h i c h t a n g e h ö r e n , kom-
m u n i z i e r e n nach einem g e m ei n s am e n Protokol l (pee r to pe er K o m m u n i k a t i o n ) .
2 . 2. B-IS DN Protokoll R e f e re n z Modell
Das B-IS DN Protokoll R e f e r en z Modell ist in d e r CCITT E m pf eh l un g 1.321 f e s t g e l e g t . Es w e r d e n
Gruppen von F u n k t io n e n, von d e r A n p a s s u n g eines D i en s te s an ATM übe r die V e r m i t t l u n g bis zur
U e b e r t r a g u n g , in S c h i c ht e n ( L a ye r s) z u s a m m e n g e f a s s t. Die se S c h i c ht u n g e r l a u b t e s , die Z u sa m me n -
hä ng e d e r ATM Technik b e s s e r zu v e r s te h e n. Das B-ISDN Protokoll R e f e r e n z Modell b e r ü c k s i c h t i g t
die Pri nzip ien des OSI R e f e r e n z m od e l l e s .
T a be ll e 2 zeig t die F u n kt i on e n und S c h ic h t en des B- ISD N Protokoll R e fe re n z M o d e l l e s .
• Die H i g h e r L a y e r F u n c t io n s e n ts p r ec h e n den A n w e n d u n g s p r o t o k o l l e n .
• Der ATM A d a p t at i o n L a y e r AAL d i e n t d e r A n pa s su n g e i n e r A n we n d un g an A T M .
• Der ATM Layer g e w ä h r l e i s t e t den T r a n s p o r t und die V e rm i t tl u n g d e r A TM - Ze l l en durch das N e t z .
• Der Physical Layer ist f ü r die U e b e r t ra g u n g d e r A T M - Z el l e n v e r a nt w o r t l i c h .
Schicht Funktion
Schicht 7 Konkretisierung, Ausführung der Aufgabe
(Application Layer) = Anwendungsschicht
Schicht 6 Festlegung der Bedeutung ausgetauschter Daten
(Presentation Layer) und damit das Schaffen von benutzer- und geräte-
unabhängiger Kommunikation
= Darstellungsschicht
Schicht 5 Festlegung für die logische Ende zu Ende-Ver-
(Session Layer) bindung zwischen zwei Kommunikationspartnern
und die Steuerung der End-zu-End-Verbindungen
= Kommunikationssteuerungsschicht H i g h e r Layer F u nc ti o ns Hig her layers
Schicht 4 Festlegung der für den Datentransport auf der ge- C A
(Transport Layer) samten Strecke vom Sender- zum Empfänger- L Convergence S
a A
system erforderlichen Funktionen
S
= Transportschicht e S e g m e n ta ti o n a n d reassemb ly A L
r R
Schicht 3 Festlegungen zur Vermittlung und zum Aufbau
(Network Layer) des gesamten Uebertragungsweges Gen eri c flow c o n tr o l
= Vermittlungsschicht M C ell header g e n er a ti on /e x tra c ti on
a Cell VPI/VCI tra nsl ati on
Schicht 2 Festlegung für eine gesicherte Uebertragung auf n C ell m ultipl ex and d e m ul tip l ex
(Link Layer) den einzelnen Teilstrecken des gesamten Ueber- a
tragungsweges g P
e Cell rate d e c o u p l in g
= Sicherungsschicht m HEC s e q u e n c e g e n e ra ti on /v e ri fi ca ti o n y
e Cell d e li ne a ti o n
Schicht 1 Die Festlegungen zur Steuerung des physischen n T r a n s m i s s i o n fr am e ad ap tation
(Physical Layer) Uebertragungsmediums innerhalb des Kommuni- t T r a n s mi s s i on fr a m e g e n e ra ti o n /r e c o v er y c
kationssystems a
= Bit-Uebertragungsschicht I
(das für die Uebertragung benutzte Medium (Kupfer- Bit ti m i n g P L
adern, Koaxial-Kabel, Lichtwellenleiter, Funkstrecken)
Phy sic al m e d i u m
liegt logisch unterhalb der Schicht 1 und ist nicht y
Gegenstand des OSl-Modells). e
r
Tab. 1 Auf bau des OSI Referenzmodelles Tab. 2 F u n kt i on e n und S c hi c ht e n des B-ISDN
3. ATM A d a p ta t i o n L a y er (AAL)
Der ATM A d a p t a t i o n Laye r (A AL) d i e n t d e r A n pa s su n g d e r D ie n st e an das ATM Pri nz ip und b e a r b e i t e t
das I nf or m at i on s fe ld d e r A T M -Z e l l e n (Figur 4 ) . Die A n pa s s un g an ATM g e s c h i e h t dabei in zwei
S c h r i t t e n . In e i n em ersten S c h r i t t w e r d e n die Daten a u f b e r e i t e t ( C o n v e r ge n c e ) und in e i n em zwei-
ten S c hr i t t w e r d e n die Daten in das I nf or ma t io n sf e ld d e r A T M - Ze l l e n e i n g e f ü g t . ( S e gm e n ta t i on and
R e a s s e m b l y ) . J e de m S c h r i t t ist ein e i g e n e r S u b l a y e r z u g e o r d n e t .
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3.1 . Convergence Sublayer
In diesem Sublayer werden die Daten beim Anwender an ATM angepasst und umgekehrt. Die wichtig -
sten Funktionen sind:
• Behandlung von Laufzeitunterschieden, die bei der ATM Uebertragung auftreten können,
• Massnahmen gegen Infor mat ion sve rlust,
• Unterstützung von Anwenderfunktionen,
• Wiederherstellung der source clock Frequenz der Gegenstelle,
• Forward error correction für Video und High quality a u di o,
• Erzeugung von Status Reports betreffend End to End Performance, wie Information über verlore-
ne oder falsch eingefügte Zellen, Buffer ove rflow, Ereignisse infolge Bitfehler.
3.2 . Segmentation and Reassembly Sublayer
In diesem Sublayer werden die Daten sendeseitig zerstückelt und in das Informationsfeld von ATM-
Zellen eingefügt. Empfangsseitig werden die Daten aus dem Datenfeld herausgelöst und wieder zum
ursprünglichen Datensignal zusammengesetzt.
3.3. Klassifizierung der AAL-Dienste
Um die Anzahl der AAL-Protokolle beschränkt zu halten, wird eine Dienstklassifikation einge-
führt. Diese basiert auf den folgenden Parametern:
• Zeitliche Beziehung zwischen dem Sender und Empfänger verlangt oder nicht verlangt.
• Bitrate konstant oder variabel.
• Verbindungstyp der höheren Schichten verbindungs-orientiert oder verbindungslos.
Klasse A Klasse B Klasse C Klasse D
Zeitliche Beziehung verlangt nicht verlangt
Bitrate konstant variabel
Verbindu ngsart verbindung s-orientiert verbindungslos
Beispiel Konventionelles Video mit varia- verbindungs- verbindungslose
PCM Signal bler Bitrate orientierte Datenübertragung
Datenübertragung
H igh er Layer
X
Header
Convergence
5 octets
1
Bit/
I n f o r ma t i o n 8 7 6 5 4 3 2 1
/Octet
1
Field
S e g m e n ta t i o n
48 octets: GFC/VPI VPI 1
R e as s em b ly
iÉ'iïlfM^
p r n M H H
VPI VCI 2
ATM-Zelle 3
VCI
Convergence Sublayer VCI PT CLP 4
- A npa s sun g der Dienste an das ATM-Prinzip
. Behandlung von Laufzeitunterschieden
. Massnahmen gegen Informationsverlust HEC 5
. Unterstützung von Anwenderfunktionen
Segmentation and Reassembly CLP : Cell loss priority
- Sendeseite: Zerstück elung und Einfügu ng ins G FC : Generic flow control (UNI)
Informationsfeld PT Payload type
HEC : Header errror control
- Empfangsseite: Herauslösung aus d e m Datenfeld und VPI : Virtual path Identifier
Zusammensetzung VCI : Virtual Channel Identifier
Figur 4 ATM Adaptation Layer Figur 5 Aufbau des Zellenkopfes
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4. ATM Laver
Der ATM Layer gewahrleistet den Transport der ATM-Zellen durch das Net z, unabhängig von d er
Uebertragungsart und dem physikalischen Medi um. Der ATM Layer bearbeitet den Zellenkopf ohne das
HEC-Feld (Figur 5). Der Aufbau des Zellenkopfes ist bei der Teilnehmerschnittstelle (UNI) etwas
anders als bei der netzinternen Schnittstelle (NNI).
4.1. Funktionen des ATM Laver
Cell multiplexing and demultiplexing
Sendeseitig werden Zellen multiplexie rt, d . h . Zellen von individuellen virtuellen Pfaden (VPs)
und virtuellen Kanalen (VCs) werden zu einem nicht kontinuierlichen Fluss von Zellen zusamnenge-
fass t. Empfangsseitig werden die Zellen demultiplexiert, d . h . individuelle Zellen werden vom Zel-
lenfluss an die entsprechenden VPs oder VCs geführt.
Virtual Path Identifier (VPI) and Virtual Channel Identifier (VCI) translation
Diese Funktion kommt bei einer ATM-V ermittlungszentr ale zum Trag en. Der VPI/VCI Wert jeder ankom-
menden ATM-Zelle wird ausgewertet, und die Zelle wird entsprechend vermittelt.
Cell header generation/extraction
Sendeseitig übernimmt diese Funktion das Informationsfeld vom AAL und erzeugt einen dazu passen-
den Zellenkopf (ohne Bearbeitung der HEC-Sequenz). Empfangsseitig entfernt diese Funktion den
Zellenkopf und ubergibt das Informationsfeld dem AAL.
Generic flow control (GFC)
Diese Funktion steuert den Zellenfluss am UNI vom Anwender zum Net z. Damit wird eine Netzüberla-
stung verhindert. Am NNI wird anstelle des GFC das VPI Feld erweitert.
Payload Type (PT)
Diese Funktion liefert eine Aussage Uber den Typ einer ATM-Zell e. Es wird unterschieden zwischen
Anwenderzellen und netzinternen Zellen.
Cell Loss Priority (CLP)
Bei Ueberlast in einem ATM Netz werden einzelne Zellen weggewo rfen. Mit CLP kann ein Anwender
fur ihn wicht ige Zellen von weniger wichtigen Zellen unterscheiden. Im Netz werden dann bei
Ueberlast die weniger wichtigen Zellen weggew orfen.
4.2. Vermittlung von ATM-Zellen
6 1st ein
Ï" . J. B e s p i e l einer ATM-Vermittlung wiedergegeben. Ueber m Eingänge werden seriell
ATM-Zellen in die Vermittlungsanlage eingelesen. Die Zellen werden anhand der VPI/VCI Werte ver-
mittelt und in die entsprechende War teschlange eingefügt. Bei Ueberlast einer Wartesc hla nge wer-
den überzählige Zellen weggew orfen. Anschliessend werden die Zellen, mit neuen VPI/VCI Werten
versehen, an die n Ausgänge weitergeleitet.
Vermittlungsanlage
m Eingänge n Ausgänge
n i 1
• H i ! 1 M if*1
-> 2 1 2 §r>
:
E n n
1
neuer VPI/VCI-Wert
vermitteln anhand Warteschlange VPI/VCI-
des VPI/VCI-Wertes mapping
n • ATM-Zelle
1...n VC/VP Identifier
Figur 6 Beispiel einer ATM-Vermittl ung
5. Physical Laver
Der Physical Layer ist zuständig für die Uebertragung von ATM Zellen. Die Bitrate am User Net-
work Interface beträgt 155 520 kbit/s oder 622 080 kbit/s.
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S e n d e s e i t i g w e r d e n die N u t z ze l l e n vom ATM Lay er an den Physical Laye r ü b e r g e b e n . Dor t w e r d en die-
se Zellen in ein k o n t i n u i e r l i c h e s U e b e r t ra g u n g s s i g n al u m g e w a n d e l t und über ein p h y s i k a l i s c h e s Me -
d i u m ( L i c h t w e l l e n l e i t e r , M e t a l l e i t e r , R i c h t f u n k ) zur G e g e n s t e l l e ü b e r t r a g e n . Das e m p fa n g en e S i g -
nal wird w i e d e r in ATM Zellen z u r ü c k v e r w a n d e l t , die dann dem ATM Laye r ube rge ben w e r d e n .
Für die e i g e n t l ic h e U e b e rt r a g u n g sind he ute drei V e rf a hr e n vorgesehen:
• U e b e r tr a g u n g von ATM Zellen über die sync hro ne d i g i t a l e H i e r a r c h i e SDH
• U e b e r tr a g u n g r e in e r ATM Zellen (cell based t r a n s m i s s i o n )
- U e b e r t ra g u n g von ATM Zellen übe r die b e s t e he n d e p l e s i o c h r o n e d i g i t a l e H i e r a r c h i e POH
Der Physical Layer ist in 2 S u b l a y e r a u f g e t e i l t :
• Der T r a n s m i s s i o n C o n v e r g e n c e S u b l a y e r ist v er a nt w or t li c h für die U m wa n dl u ng des Z e l l e n f l u s s e s
vom ATM L a y e r in einen Fluss von D a t e n b i ts , w e l c h e übe r ein p h y s i k a l is c h e s M e d i u m u b er tr a ge n
w e r d e n k ö n n e n , und u m g e k e hr t .
• Der Physical M e d i u m S u b l a y e r g e h ö r t n icht zur e i g en t li c he n ATM T h e m at i k ; er b e h a n d e l t die
Fun kti one n d e r U e b e r t ra g u n g üb er das U e b e r t ra g u n g s m e d i u m . Dazu gehö ren d e r B i t - T r a n s f e r und
die e m p f a n g s s e i t i g e B i t - S y n c h r o n i s a t i o n (bit a l i g n m e n t ) , sow ie die Er ze ugu ng des L e i t u n g s c o -
des i n d . e i n e r a n f ä l l i g n o t we n d ig e n e l e k t r i s c h - o p t i s c h e n Signal umwand l u n g.
Im fol ge nde n w e r d e n die H a u p tf u n k t i o n e n des T r a n s m i s s i o n C o n v e r g en c e S u b l a y e r behandelt.
5 . 1. Cell Rate D ec o up li n g
Di es e Funkti on ist v e r a n tw o r t l ic h f ü r die U e b e r n a h m e / U e b e r g a b e des n i c h t k o n t i n u i e r l i c h e n Z e ll e n-
flu ss es an d e r G r e nz e zum ATM L a y e r . Durch das E i n f ü g e n / E n t f e r n e n von L e e rz e ll e n (idle c e l l s )
w i r d e i ne A n p a ss u ng an die U e b e r t r a g u n g s k a p a z i t ä t v o r g e n o m m e n .
Lee rze lle n w e r d e n im Physical Lay er e r z e u g t und m i t e i n em d e f i n i e r t e n H e a d e r Pattern v e rs e h e n .
Auf d e r G e g e n s ei t e wird d i es es H e a d e r Pattern im Physical L a ye r e r k a n n t , und d i e L e er ze l le n w e r -
den n ic h t an den ATM Laye r ü b e r g e b e n.
5.2. B e a r be i t un g des H e a d e r E rr o r Control (HEC1 Feldes
Di es e F u nk ti on s c h ü t z t den Zel len kop f v o r B i t f e h l e r n . Das V e r f a h r e n b e r u h t auf e i n er S h or t en e d
Cyclic Code SCC P r o z e d u r m i t e i n e r K o r r e k t u r m ö g l i c h k e i t von E i n z e l b i t f e h l e r n und Erk enn un g von
M e h r f a c h b i t f e h l e r n ( F ig ur 7 ) . Als Basis d i e n t dabei ein r ü c k g ek o p p el t e s S c h i e b e r e g i s t e r .
S e n de s e it i g w e r d e n die vi er ersten Byte des Z e l le n k op f es m i t d i e s e m Pol ynom m u l t i p l i z i er t und m o -
d u lo 2 d i v i d i e r t ; d e r b e r e c h n e t e R e s t wird als H E C - S e q u e n z im H EC - Fe l d e i n g e f u g t . E m p fa n gs s ei t ig
wird die H E C - S e q u e n z ana log zur S e n d e s e i t e n oc h ma l s b e r e c h n e t und m i t d em ü b er t ra g e ne n HEC-Fel d
v e r g l i c h e n . E i n f ac h e B i t f e h l e r w e r de n k o r r i g i e r t , und m e h r f a c h e B i t f e h l e r w e r d e n e r k a n n t . Zellen
m i t m e h r f a c h e n B i t f e h le r n w e r de n als f e h l e r h a f t w e g g e w o r f e n .
5.3. Zellenabgrenzung (Cell delineation)
Die Funkt ion Z e l l e n a b g r e n z u n g (Cell d e l i n e a t i o n ) wird b e n ö t i g t , um auf d e r E m p f a n g s s e it e e i ne r
ATM U e b e r t r a g u n g s s t r e c k e die Gren zen d e r ATM Zellen w i e d e r z u f i n d e n . Diese Cell d e l in e a ti o n wird
m i t Hil fe des Z e l l e n k o p f es und des H E C -F e ld e s d u r c h g e f ü h r t . A T M - Z e ll e n sind s e l b s t s y n c h r o n i s i e -
r e nd , das h e i s s t d e r Z e l l e n a nf a n g j e d e r Zelle ist una bhä ngi g vom U e b e r t r a g u n g s v e r f a h r e n a u f f i n d-
bar.
GFC/VPI VPI
VPI VCI
VCI - . B i t by
VCI PT CLP
HEC V ' / .
SCC: Shortend Cyclic Code
ALPHA
Sendeseite: Berechnung der HEC Sequenz consecutive
incorrect HEC
GFC/VPI VPI
VPI VCI
SCC
VCI
VCI PT CLP
,.,:;:, . HEC. . . -v r Physical Layer ALPHA DE L T A
SD H -ba s ed 7 6
Einfacher Bitfehler: Korrektur
cell based 7 8
Mehrfacher Bitfehler: Erkennung
Empfangsseite: Fehlerkorrektur und Fehlererkennung
Figu r 7 B e a r be i t un g des HEC Feldes F i g ur 8 S t a t u s d i a g r a m m d e r cell d e l i ne a ti o n
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3-8
Oie Cell d e l i ne a ti o n P r oz e du r b e i n h a l t e t folg en de Z u s t ä nd e (Figur 8):
• Im HUNT S ta tu s w e r de n die Z e l le n g re n z en g e s u c h t . Der cell d e l i n e a t i o n Prozess ü b e rp r ü ft Bit
f u r B i t . Nach dem Finden e i n e r ersten Zelle ge ht die P r o z e d u r in den PRESYNCH S t a t u s .
• Im PRESYN CH Status mus s das F u n kt i o ni e r en d e r Z e l l e n a bg r e n z u ng b e s tä t i g t w e r d e n . Der Prozess
ü b e r pr ü f t Zelle fur Zel le auf ein k o r r e kt e s HEC B y t e . Falls h i n t e r e i n a n d e r DELTA ko rr ek te HEC
Bytes g ef un de n w e r d e n , g e h t die P ro z ed u r in den SY NCH S t a t u s , a n d e rn f a ll s in den HUN T S t a t u s .
Im SYNCH S t at u s ist d i e Z e l l en a b g r en z u n g s i c h e rg e s t e l l t . Der Prozess ü b e r p r ü f t Zel le für Zel-
le auf ein 6 lknorr
e
e kt es HEC B y td ee .r Falls h i n t e r e i n a n d e r ALP HA u n ko r r e kt e HEC Bytes g e fu n de n w e r -
F e h l f u n k t 1 o n
uüw r c Z e l l e na b g r e n zu n g a n g e n o m m e n , und die P r o z e d u r g e h t in den
MUNI oLdtUS.
Die P a r a m et e r AL PHA und DELTA sind so g e w ä h l t , das s d e r cell d e l i ne a t io n Prozess so r ob u st und
s i c h e r w i e m ö g l i c h a b l a u f t . AL PHA ist f ü r R o b u s t h e i t gegen feh le rha fte n S y n c h r o n i s a t i o n s v e r l u s t
infolge B i t f eh l e r n v e r a nt w o r t li c h , DELTA für R o b u s t h e i t gegen F e h l s y n c h ro n i s a t i o n bei d e r S y n -
c h r o n i s a t i o n . Die W e r t e von ALP HA und DELTA sind a bh än g ig von d e r A r t d e r ATM U e be r t ra g un g Ins-
b e s o n d e r e d i e u n t e r s c h i e d l i c h e H a nd h ab u ng d er HEC Bits bei d e r U e be r tr a gu n g von ATM üb er S D H/ PD H
sowie d e r U e be r tr a gu n g r ei ne r A T M - Z el l e n e r f o r d e r t u n t e r s c h i e d l i c h e D E L T A - W e r t e .
5 4
- - V e r w ü rf e l u n g des I n f o rm a t io n s fe l de s (Scrambling)
Das I nf or m at i on s fe ld wird vor d e r U e b e r tr a g u n g m i t e i n e m s e l b s t s y n c h r o n i s i e r e n d e n S c r a m b l e r ver-
w ü r f e n . Di es e V e r w u rf e l u n g v e r b e s s e r t den cell d e l i n e a t i o n M e c h an i s m us im Zel len kop f und das
U e b e r t r a g u n g s v e r h a l t e n auf d e r U e b e r t r a g u ng s s tr e c ke . Die Wahl des S c ra m b le r s h ä ng t von d e r A r t
d e r ATM U e b er t ra g un g a b .
I n ^ B e zu g auf die Zu stä nd e d e r cell de l in e a ti o n P r oz e d ur v e r h äl t sich d e r S c r a m b l e r folgendermas-
• Der S c ra m b l e r v e r w ü r f e l t nur die Bits des I n f o r m a t i o n s f e l d e s .
• Im HU NT S t at u s ist d e r D e s c r a m b l e r a u s s e r B e t r i e b .
• Im PRESYNCH und SY NCH S t at us ist d e r D e s c r a m b l e r in B et ri eb für die 384 Bits des I n f or m a ti o n s -
feldes und a u s s e r B et ri e b f ü r die 40 Bits des Z e l l e n k o p f e s .
6. U e b e r tr a g u n g von ATM übe r die s y n c h r o n e d i g i ta l e H i e ra r c hi e SDH
6 A n p a s s u n g an den U e b e r t r a g u n g s r a h m e n (Tr ans mis sio n Frame A d a p t a t i o n )
Bei d e r U e b e rt r a g u n g von A T M - Z el l e n übe r SDH wer den die A T M - Ze l l e n in e i ne m e xt er ne n R a h m e n , ba-
y r0 n e n d 1 9italen H i e r a r c h i e
i l V l o o uK w l 1';o „ n , u . S D H , ü b e r t r a g e n . Die v e rw en de te n Rahmen für die
155 520 kbit/ s und 622 080Q kbit/s U e b e r t r a gu n g sind in Figur 9 w i e d e r g e g e b e n
! byte 261 byte
STM-1
AU-4 PTR
VC-4
SOH
Il II M II I"
ATM-Cel! Payload: 149 760 kbit/s
0=]
53 Octets 1 byte 260 byte
POH
Uebertragungsbitrate: 155 520 kbit/s
9x4 byte 261x4 byte
STM-4
AU PTR
F;F;F
I : i :i
S VC4-4c
x:x:x
SOH
e|e|e
D; D-D
s:s:s
t:t:t
u ^ u •Il H II M I-
ATM-Cell f : F ;f
f:f:f Payload: 599 040 kbit/s
FT 1
53 Octets 1x4 byte 260x4 byte
POH
Uebertragungsbitrate: 622 080 kbit/s
F i g ur 9 U eb e rt r ag u ng von ATM über SDH
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3-9
6.1. 1. Uebertraqunq mit 155 520 kbit/s
Oer ATM Zellenstrom wird als erstes in den C-4 Container und anschliessend in den virtuellen Con-
tainer VC-4 mit dazugehörigem Path Overhead POH gemappt. Die ATM Zellengrenzen sind auf die Oc-
tetgrenzen des synchronen Transportmodules STM-1 ausgerichtet. Da die Kapazität des C-4 Contai-
ners mit 2340 Octets kein ganzzahliges Vielfach der Zellenlänge von 53 Octets beträgt, können
Zellen die C-4 Grenze überschreiten. Der Admi nistrative Unit AU-4 Pointer zeigt auf das erste Oc-
tet des POH.
6.1. 2. Uebertraqunq mit 622 080 kbit/s
Der ATM Zellenstrom wird als erstes in den C-4-4c Container und anschliessend in den virtuellen
Container VC-4-4c mi t dazugehörigem Path Overhead POH gemappt. Die ATM Zellengrenzen sind auf
die Octetgrenzen des synchronen Transportmodules STM-4 ausgerichtet. Da die Kapazität des C-4-4c
Containers mit 9360 Octets kein ganzzahliges Vielfach der Zellenlänge von 53 Octets beträgt, kön-
nen Zellen die C-4-4c Grenze überschreiten. Der Administrative Unit AU Pointer zeigt auf das er-
ste Octet des POH.
6.2 . Transmission frame generation and recovery
Diese Funktion erzeugt sendeseitig den Rahmen für die eigentliche Uebertragung und synchroni-
siert ihn wiede r auf der Empfa ngs seite. Diese Funktion wird durch die SDH Uebertragung wahrgenom-
men.
7. Uebertraqunq reiner ATM Zellen (cell based transmission)
7.1 . Anpassung an den Uebertragungsrahmen (Transmission Frame Adaptation)
Bei der Uebertragung reiner ATM-Zellen ist keine Anpassung an einen Uebertragungsrahmen notwen-
d i g . Die Ueb ertrag ungsst ruktur besteht aus einem kontinuierlichen Strom von ATM-Zellen (Figur
10) . Jede Zelle enthält 53 Octets . Die Uebertragungsbitrate beträgt 155 520 kbit/s oder 622 080
kbit/s.
In gewissen zeitlichen Abständen werden sogenannte Physical Layer cells in den kontinuierlichen
Fluss von Nutzzellen (ATM Layer cells) eingefügt. Dies erlaubt eine Anpassung des Zellenflusses
an die Uebertragungsbitrate. Physical Layer cells werden auch eingefügt, wenn keine Nutzzellen
zur Verfügung stehen.
Die Physical Layer cells sind entweder Leerzellen (idle cells) oder OAM-Zellen (PL-OAM cells ).
Bei der Uebertragung reiner ATM-Zellen wird die Funktion transmission frame generation and reco-
very nicht benötigt.
7.2 . Physical Laver OAM-Zellen (PL-OAM cells)
Physical Layer OAM-Zellen werden benützt, um Betriebs- und Unterhalt Information zur Gegenstelle
zu befördern. Wie oft OAM-Zellen in den Zellenfluss eingefügt w e r d en , hängt von den OAM Anforde-
rungen a b .
^ TS16 Signaling
256 bits/125 usee
>
r
TSO III
TSO
TSO
ÉtìlPìI
TSO
TSO
TSO ISSU®
TS17-TS31
P: Physical Layer ceii • Headcrj;-|
(idle ceil oder OAM cell) ATM-Cell 53 octets
Figur 10 Uebertragung von ATM ohne Rahmen- Figur 11 Transport von ATM Zellen in einem
struktur (cell based Verfahren) 2048 kbit/s Rahmen
8. Uebertraqunq von ATM über die plesiochrone digitale Hierarchie PDH
Bestehende Uebertragungsnetze basieren auf der plesiochronen digitalen Hierarchie (PDH). Während
einer Uebergangszeit wird es demnach notwendig sein, ATM-Zellen auch über bestehende PDH Netze
übertragen zu können. Beim CCITT werden erste Ideen für die Uebertragung von ATM-Zellen über die
PDH Ausrüstungen der beiden 1544 und 2048 kbit/s Hierarchien diskutiert. Für Europa sind die Bit-
raten 2048 kbit/s, 34 368 kbit/s und 139 264 kbit/s von Bed eutung.
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3-10
8.1. T r a n s p o r t von A T M - Z e ll e n in e i ne m 2048 kbit/s Rahmen
F i g ur 11 zeigt einen m ö g l i c h e n R a h m e n au f b a u für den T r a ns p o r t von A T H - Z e l l e n in e i n e m 2048
kbit/s R a h m e n . Die A T M - Z e ll e n w e r d e n in d i e Z e i t s c h l i t z e 1 bis 15 und 17 bis 31 e i n g e f ü g t . Dabei
wird die B y t e S t r u k t u r d e r A TM - Ze l le n auf die Byte S t r u k t u r des Rah men s a u s g e r i c h t e t .
8.2. T r a n s p o r t von A T M - Z e l le n in einem 34 368 kbit/s Rahmen
Die b e s t e h e n d e 34 368 k b it /s R a h m e n s t r u k t u r w u rd e zur M u l t i p l e xi e r u n g von vier Z u br in g er n m i t
t i e f e r e r B i t r a t e e n t w or f en und e n t h ä l t als sol che ke in e M o n i t o r i n g K a p a z i t ä t zur U n t e r s t ü t z u n g
von End zu End (peer to p e e r ) V e r k e h r . Aus d i e s e m G r u nd e w i rd b e i m CCITT e i n e neue R a h m e n s t r u k -
t u r m i t Ove rh e a d d i s k u t i e r t .
F i g ur 12 zeigt einen m ö g l i c h e n R a h m e n a u f b a u für den T r a n s p o r t von A T M- Z el le n in e i n em 34 368
kbit/s R a h m e n . Gemäss d i e s e m V o r sc h la g sind a l l e 125 ms 537 Bytes b e l e g b a r . Davon sind pro 125
ms sieben Bytes für Ov e rh e ad F u nk t io n en r e se r vi e rt und 530 Bytes stehen für den T r a n s p o r t von
A T M - Z e l l e n zur V e r f ü g u n g . Die Byte S t r u k t u r d e r ATM Zellen w i rd dabei auf die Byte S t r u k t u r des
Rahmens a u s g e r i c h t e t .
Die Ov e rh e ad Bytes dien en d e r R a h m e n s y n c h r o n i s i e r u n g (frame a l i g n m e n t ) und d em T r a n sp o r t von OAM
Funktionen.
7 byte 530 byte
Rahmenaufbau 34 368 kbit/s
2 byte 240 byte
OH OH MM M\ » I I -
OH OH
-tel tel tel I-
Payload: 2160 byte
- tal
125 us
OH: Overhead
ATM-Cell
Rahmenaufbau 139 264 kbit/s
F i g ur 12 T r a n s p o r t von ATM Zellen in einem 34 368 kbit/s und 139 264 kbit/ s Rahmen
8.3. T r a n s p o r t von A T M Zellen in e i n em 139 264 kbit/s Rahmen
In F i g u r 12 ist e b en f al l s eine R a h m e n s t r u k t u r m i t Overhe ad für den T r a n s p o r t von A T M - Z e ll e n in
e i ne m 139 264 kbit/s Rahmen w i e d e r g e g e b e n . Dabei sind alle 125 ms 2176 Bytes b e le g b a r . Davon
sind pro 125 ms 16 Bytes f ü r Over head Fun kti one n r e s er v ie r t und 2160 Bytes stehen für den T r a n s -
p o r t von A T M - Z e l l e n zur V e r f ü g u ng . Die Byte S tr u k t u r d er A T M - Z e l l en wird dabei auf die Byte
S t ru k tu r des Rah men s a u s g e r i c h t e t .
Die Over head Bytes di en en d e r R a h m e n s y n c h r o n i s i e r u n g (frame a l i g n m e n t ) und d em T r a n s p o r t von OAM
Funktionen.
9. Schlussbetrachtunq
ATM ist eine neue Techni k d e r T e l e k o m m u n i k a t i o n , die eine n e ue D e nk w ei s e e r f o r d e r t . Das Pr ot o-
koll R e f e r e n z Modell e r l a u b t e i n e ü b e r s i c h t l i c h e G l i e de r u n g d e r ATM F u n k t i o n e n .
Im w e i t e r e n e r f o r d e r t ATM ein U m de nk en in d e r U e b e r t r a gu n g st e c hn i k . Bei den b i s h e r i ge n U e b e r t r a -
g u n g s a u s r ü s t u n g e n wur den vorw ieg end k o n t i n u i e r l i c h e d i g i ta l e S i g n a l e v e r a r b e i t e t und übe r ein
p h y s i k a l i s c h e s M e d i u m ü b e r t r a g e n . Bei d e r ATM U e b e r tr a g u n g m ü s s e n dage gen i n d i v id u e l le A T M - Z e l -
len v e r a r b e i t e t w e r d e n . Die se Tech nik e r f o r d e rt , zus ammen m i t den zu v e r a r b ei t e n d en hohen Bi tra -
ten von 155 und 622 M b i t / s , m o d e r n s t e B a u e l em e n t e und eine h o c h e n t w i c k e l t e T e c h n o l o g i e . Die se
neue H e r a u s f o r de r u n g v e r l a n g t eine s o rg f äl t ig e Planung sowie eine enge Z u s a m m e n a r b e i t zwischen
N e t z b e tr e i b e rn und E n t w i c k l e r n .
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3-11
Teil II: Anwendung von ATH im B-ISDN
Die Grundidee des ISDN ist die Dienstintegration. Ein breites Spektrum von Au di o- , Video- und Daten-
diensten soll von einem einzigen Netz angeboten w e rd e n. Bestehende Dienste von Spezialnetzen (z.B. Tele-
fonnetz , Paketnetz) werden im ISDN integriert, und neue ISDN-Dienste können definiert w e r d e n . Die An-
zahl verschiedener Verbindungstypen und Te1lnehmer-Netz-Schnittstellen ist minimal zu halten.
Unter der Abkürzung B-ISDN werden nachfolgend alle Breitbandaspekte dieses ISDN zusammengefasst. Aus
Dienstesicht ist das B-ISDN eine Weiterentwicklung des Schmal band-ISDN und unterstützt daher auch des-
sen Dienste. Ein Interworking des gleichen Dienstes am Schmalband-ISDN und am B-ISDN ist ohne Einschrän-
kungen möglic h.
Um die verlangte Dienstintegration zu erreichen, muss die Technik für das B-ISDN unabhängig von den Ei-
genarten der Dienste sein und eine maxima le Flexibilität aufweisen, wenn nötig auf Kosten der Effizienz
für einen einzelnen Dienst.
Von CCITT wurde bereits 1988 (Blaubuch) in der Empfehlung 1.121 festgeschrieben: "ATM is the target
transfer mode solution for implementing a B-ISDN." Grund für die Wahl von ATM war seine Flexibilität.
Obwohl ATM paketorientiert aussieh t, kann die Performance der Leitungsvermittlung erreicht w e r d e n . ATM
ist ein guter Kompromiss, der es ermöglicht, ein sehr breites Spektrum von heutigen und künftigen
Diensten effizient abzudeck en. Ein Vorteil, den keine andere heute diskutierte Technik bieten kan n.
Der Markterfolg der Breitbanddienste, wie sie im nächsten Kapitel vorgestellt w e r d e n , ist unter Berück-
sichtigung der Kosten nur schwer abschätzbar. Daher kommt de r stufenweisen Einführung von ATM im öffent-
lichen Netz eine grosse Bedeutung zu . Die Investitionen sollen bedarfsgerecht getätigt werden können,
soweit möglich basierend auf bestehenden Infras trukturen . Die Initialkosten müssen tief gehalten wer-
d e n . Als zweiter Schwerpunkt, neben den Diensten, wird ein Evolutionskonzept vorgeschlagen, das diesem
Anspruch gerecht w i r d .
1. Dienste des B-ISDN
Die Figuren N r . 1 und 2 geben eine Uebersicht typischer Breitbanddienste, aufget eilt 1n Klassen.
Die aufgeführten Beispiele verdeutlichen unter anderem zwei Tatsachen:
D i en s t Definition Beispiele
Conversational Bidirec tional ( d ia l og ue ) - video-telephone
Services c o m m u n i c a t i o n b e t w e e n TE's - v i d e o- c o n fe r e n ci n g
w i t h o u t i n t e r m e d i a te b u f f e r i n g - high-speed interactive
o f user i n f o r m a t i o n d a ta c o m m u n i c a t i o n
- fi l e tr an sfer
Messaging User-to-user c o m m u n i c a t i o n - message h a n d l i n g
Services w i t h i n t e r m e d i a te b u f f e r i n g - voice/video mail
o f user i n f o r m a t i o n - d o c u m e n t mail
- h i g h r e so l uti o n images
Retrieval Retrieval o f i n f o r m a t i o n stored - h i fi a u d i o retrieval
Services in publi c d o m a i n o n d e m a n d o f - v i d eo p r o g r a m s
i n d iv i d ua l user - mixe d m o d e d o c u m e n t retrieval
- d a ta retrieval
Figur 1 I n t e r a k t i v e Di enste
D i en s t Definition Beispiele
Broadcast Services C o n ti n u o u s i n f o r m a t i o n f l o w - television p r o g r a m s
w i t h o u t i n d iv i du a l d i s t ri b u t e d f r o m a central source - audio programs
p r e s e n ta t i o n c o n tr o l accessed by an u n l i m i t e d n u m b e r
o f user w i t h o u t c o n t r o l o n t h e
start a n d or der of p r e s e n ta ti o n
Broadcast Services w i t h Indi vid ual access t o broadcast - intera ctive v id e ote x
i n d iv i d ua l p r e s e n ta ti o n services w i t h c o n t r o l o n t h e start - videography
control a n d p r e s e n ta t i o n o f t h e
i n f o r m a t i o n by t he user
Figur 2 Verteildienste
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3-12
1 . Videodienste spielen im B-ISDN eine wichtige Rolle.
2 . Bei einer Grosszahl der Dienste handelt es sich um Multimedia-Dienste.
Auf diese beiden Begriffe soll deshalb in den zwei folgenden Kapiteln kurz eingegangen w er d en .
Die ersten Anwender von Breitbanddiensten dürften grössere Firmen und Institute der Forschung
(z.B Spitaler, Hochschul en) sein. Im Vordergrund stehen spezielle Datenapplikationen und audio-
visuelle Anwendungen mit Bitraten im Bereich von 2-10 Mbit /s. Als Beispiele sind zu nennen:
- LAN- oder MAN-Kopplung
- Kopplung von Hochleistungsrechnern
- Document Transfer (color telefax)
- Videokonferenzen
Langfristig wird aber der private Haushalt das wichtigste Marktsegment sein mit Diensten wie Vi-
deotelefonie oder hochauflösendes digitales Fernsehen (HDTV).
Der Markt fürv o fast
n d e n
alle diese Breitbanddienste ist aber noch recht unsicher. Die Netzfunktionen
künftigen Kundenbedürfnissen abhängig gemacht werden können. Eine maxim ale
Flexibilität und Evolutionsfähigkeit des Netzes ist eminent wichti g.
Die in Betracht gezogenen Dienste zeigen eine Reihe verschiedener Eigensc haften , welche in einem
künftigen B-ISDN berücksichtigt werden müssen (Figur N r . 3).
1. B i t r a t e : V o n w e n i g e n Kbit/s bis ü b e r 100 M b i t / s , z e i t l i c h t e i l w e i s e stark
variierend (variable Bitraten)
2. Symmetrie: Bidirectional symmetrisch / asymmetrisch, unidirectional
3. Topologie der K o m m u n i k a t i o n : Point-point, point -mul tipo int, mult ipoi nt-
poin t, multicast, broadcast
4. Charakter der K o m m u n i k a t i o n : V e r bi n du n gs o ri e nt i er t oder
verbindungslos
5. D e f i n i e r t e D i e n s t g ü t e , z.B. f ü r d i e P a r a m e t e r Cell Delay , Cell Delay
V a r i a t i o n , Cell Loss
Figur 3 Zusammenstellung einiger Diensteigenschaften
1 . Bitrate der Dienste:
Die Spitzen bitrate reicht von einigen Kbit/s bis über 100 M b it /s . Ein überschaubares Set von
btandardbitraten ist nicht definierbar. Auch die zeitliche Verteilung der Bitrate ist sehr
unterschiedlich: Datenströme mit kontinuierlicher oder variabler Bitrate, darunter auch Quel-
len mit On/Off-Verhalten. Für Dienste mit variabler Bitrate muss ein statistisches Multiple-
xen möglich sein, damit die Netzauslastung erhöht w i r d.
2 . Symmetrie der Kommunikation:
Neben der bidirektionalen Konfiguration (symmetrisch oder asy mmetri sch) ist auch eine uni-
direktionale fur Verteildienste verlangt. Das Netz soll nur die tatsächlich benötigten Res-
sourcen bereitstellen.
3 . Topologie der Kommunikation:
Alle theoretisch denkbaren Topologien haben Anwendungen: Point-point, point-multipoint multi-
point-poin t, multicast und broadcast. Das Netz muss ein einfaches Duplizieren der Daten ermög-
3
lichen.
4 . Charakter des Dienstes:
Entweder wird vor der eigentlichen Datenübertragung eine Verbindung aufgebaut (connection
oriented service) oder die Daten werden direkt mit einer Zieladresse versehen und ins Netz ge-
sendet (connectionless service). Da der ATM-Mechanismus von Natur aus einen connection orien-
ted service bietet, muss der connectionless service oberhalb des ATM implementiert werden .
5 . Dienstgüte (QoS: Quality of Service):
QoS-Pa rameter sind unter anderem cell loss ratio, cell insertion ratio, cell delay und cell
delay variation. Die W er t e, die in einem ATM-Netz erzielt werden können, sind noch
10
nicht mit
Sicherheit anzugeben. Typisch könnte beispielsweise eine cell loss ratio von I O " sein eine
ce insertion ratio von 10-13, e i n cell delay von einigen wenigen Millisekunden sowie eine
cell delay variation von maximal 500 Mikrosekunden.
Video Services (Figur Nr. 4)
Das Ziel aller Anstrengungen bei den Videodiensten muss die Integration von Verteildiensten und
interaktiven Diensten sein, sowohl im Geschäftsverkehr als auch im Privatbereic h. Mit dieser In-
tegration erhofft man sich Endgeräte, die mehrere Dienste unterstützen und daher die Interwor-
kingprobleme vereinfachen und dank der breiten Einsatzmöglichkeiten auch kostengünstiger werden
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3-13
Als K o n s e q u e n z d e r I n te gr at io n z e rf ä ll t d e r V i d e o d i e n s t in m e h r e re D ie n s tk l a ss e n m i t u n t e r s c h i e d -
lichen Q u a l i tä t s a n s p r ü c h e n . Die G e m e i n s a m ke i t e n für al l e V i d e o a n w e n d u n g e n bet re ffe n i ns b es on d er e
die T e i l n e h m e r- N e t z - S c h n i t ts t e l l e , die S i g n a l i s i e r u n g , die C o di e r te c h ni k und den B i ld s c h i r m .
A n w e n d u n g : Stand- u n d B e w e g t b i l d ü b e r t r a g u n g
Charakterisierung:
- V e r t e i l d i e n s t e , D i a lo g d ie n s t e , S p e i ch e r di e ns t e , A b r u f d i e n s t e
- Unterschiedlichste T o p o l o g i e n f ü r K o m m u n i k a t i o n
Integrierter Videodienst
- Kostengünstigere Endgeräte
- Einfaches I n t e r w o r k i n g
1. O p t i o n : S w i t c h a b l e Enc ode r
2. O p t i o n : Simulcast
3. O p t i o n : Layered Signal A p p r o a c h
Figu r 4 Vide o S e rv i ce s
Im B-ISDN stehen u n t e r s c h i e d l i c h e V i d e o d i e n s t e zur D i s k u s s i o n :
- D is t ri b ut i on S e r vi ce s ( V e r t e i l d i e n s t e : U n t e r h a l t u n g , I n f o r m a t i o n )
- C o n v e rs a t i o n al S e r v i c e s ( D i a l o g d i e n s te : V i d e o t e l e f o n y , V i d e o c o n f er e nc e )
- Mes sag ing serv ice s ( S p e i c h e r d i en s t e : M a i l d i e n s t f ü r B e w e g t b i l d e r )
- Retrieval S e r v i c e s ( A b r u f d ie n s t e : F i l m bi b l i o t h ek , h o c h a u f l ö s e n d e B i l d e r )
Aus N e t z s i c h t sind d i e s e D i en s te durch ganz u n t e r s c h i e d l i c h e E i g e n s c h af t e n g e k e n n z e i c h n e t : Die
T o p o l o g i e kann b i di re c ti o na l o d e r uni dir ect ion al sein ( v i d e o co n f e re n c e / b r o a d c a s t T V ) , symme-
tri sch o d e r a s y m m e t r i s c h , p o i n t - p o i n t , p o i n t - m u l t i p o i n t od er m u l t i p o in t - po i n t ( v i d eo c o n f er e n c e /
switc hed TV d i s t r i bu t i o n / t e l e v o t i n g ) . Die V e r t e i lu n g kann s e le k ti v o d e r u n q u a l i f i z i e r t sein
(switched / un swi tch ed TV d i s t r i b u t i o n ) . V e r s c h i e d e n e B i ld q u el l en kommen in Frage ( K a m e r a , S p ei -
c h e r m e d i u m , S a t e l l i t e t c . ) , die B i l d q u a l i t ä t v a r i i e rt von V i d e o t e l e f o n y m i t 2x64 Kbit/s bis zu
HDTV m i t etwa 30 M b i t / s .
Das In ter wor ki ng zwisc hen v e r sc h i ed e n en A u s p r ä g un g e n des V i d e o d i e n s t e s ist von z e n tr a l e r Bed eu-
tung und kann auf drei Arten g e l ö s t w e r d e n :
1 . S w i t c h a b l e E nc o de r: Je nach P a r t ne r wird die Cod ier ung g e w e c h s e l t , a l l e E n d g e r ä t e haben ein
gemeinsames Minimum implementiert.
2 . S i m u l c a s t : M e h r e r e S i g n a l e w e r d e n g e s e n d e t m i t den u n t e r s c h i e d l i c h e n C o d i e r u n g e n , das Ziel
w ä h l t das ri ch ti ge a u s .
3 . Layered signal a p p r o a c h : H i e r a r c h i s c h e D ar st el lu ng des Sig na ls
Das Ver fa hre n des Layered vide o coding s t eh t z u r z ei t für die S t a n d a r d i s i e r u n g im V o r d e r g r u n d .
1.2. M u l t i m e d i a S e r v i c e s (Figu r N r . 5)
Ein M u l t i m e d i a S e r v i c e ist d e f i n i e r t als ein D i e n s t , d e r aus m e h r als e i n er D i e n s t k o m p o n e n t e zu-
s a m m e n g e s e t z t is t. Die e i n ze l n en K o m p on e n te n kö nn en sein:
- T e x t (coded i n f o r m a t i o n )
- Grap hic ( v e ct o r da t a )
- R a s t e r image (pi xe l-o rie nt ed information)
- Voice (audio i n f o r m a t i o n )
- Vid eo (video i n f o rm a ti o n )
A n w e n d u n g : Kein e i ge n st ä n di g er Dienst, sond ern K o n z e p t
Charakterisierung:
- D ie ns t e, d i e aus m e h r e r e n D i e n s t k o m p o n e n t e n z u s a m m e n g e s e t z t sind (T ext, G r a ph i c,
Raster I m a g e , V oi ce, V i d e o )
- flexibles M a n a g e m e n t der K o m p o n e n t e n erfor derl ich
- K o m p o n e n t e n in u n t e r s c h i e d l i c h e n K a n ä l e n o d e r g e m u l t i p l e x t in e i n e m K a na l
- V o r l e i s t u n g e n f ü r S y n c h r o n i s a t i o n d e r K o m p o n e n t e n im Netz
- Häufig kom bini ert mit M e h r p u n k t k o m m u n i k a t i o n
F i g ur 5 M u lt i me d i a Serv ice s
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3-212
W e r d e n di e K o m po n en t e n vom T e i l n e h m e r auf einen Kanal m u l t i p l e x i e r t , so hand elt es sich aus N e tz -
s i c ht um einen e in zi g en D a t e n s t r o m , und d e r D ie ns t e r s c h e i n t n i c ht als M u l t i m ed i a S e r v i c e . Ers t
bei m e h r e r en Kanä len auf d e r T e i l n e h m e r - N e t z - S c h n i t t s t e l l e ist f ü r das Net z d e r M u l t i m e d ia S e r v i -
ce s i c h t b a r .
In Z u k u n f t wird die ü b e r w i e g e n d e Anzahl d er neuen A nw e n du n g en M u l t i m e d i a - C h a r a k t e r h a b e n . Ein
t y p i sc h e s Beis piel ist Vi deo T e l e f o ny m i t den K o mp o n en t e n Vo ic e und V i d e o , a b e r auch T V - V e r t e i -
lung m i t V o i c e , Vid eo und eventue ll D a t e n .
Es v e r s t e ht s i c h , dass ein e i n zi g e s N e t z f ü r al le D i e ns t e ba si ere nd auf dem A T M - P r i n z i p bes on-
ders g u t f ü r M u lt i me d ia g e e i g n e t i s t .
Ein ige S t i c h w o r t e zur a l l g e m e i n e n C h a r a k t e r i s ie r u n g von M u l t i m e d i a :
- M u l t i m e d i a S er vi c es sind n i ch t auf B-IS DN b e s c h r ä n k t , a b e r sie spielen im B-ISDN eine zun eh-
mend w i c h t i g e r e Rolle w e g e n d e r K o m b i n a t i o n s m ö g l i c h k e i t m i t d e r V i d e o - K o m p o n e n te .
- Das M a n a g e m e n t d e r K o m po n e nt e n mus s se hr flexibel sein ( z . B . M o d i f i ka t i o n d e r Media d ur c h al -
le P a r t n e r , A u f - und A b ba u e i n e r K o m p o n e n t e inn erh alb d e r K o m m u n i k a t i o n ) .
- Das S e r v i c e M a n a g e m e n t ist u n te r a n d e r e m v er a n tw o r tl i ch für die Synchronisation der Media
(speziell schw ierig bei Calls m i t m e h r e re n Endpunkten).
2. E i n f ü h r u n g s s t r a t e g i e von B-I SDN
Von d e r o p t i m i e r t e n N e t z e v o l u t i o n h ä n g t d e r Erfolg des B-I SDN w e i tg e h e nd a b . Sie soll sich ent-
spreche nd d em Bedarf an neuen Diens ten und d e r zur Ver füg ung ste hen den T e c h n o l o g i e v o l l z i e h e n .
Dabei muss aus Grü nde n d e r W i r t s c h a f t l i c h k e i t m ö g l i c hs t auf v or ha n de n en I nv e st i ti on e n a u f g e b a u t
werden können.
W i c h t i g an E v o l u t i o n s ü b e r l e g u n g e n i s t , dass ein K o n z e p t e n t s t e h t , das die s c h n el l e und zie lge -
ri cht ete W e i t e r e n t w i c k l u n g des Netzes e r m ö gl i c ht , w e n n d e r M a r k t f ür einen neuen D i en s t da i s t .
Die län ger fr ist ige n B e t ra c h tu n g en sollen h e l f e n , die a k t u e l l e n Inv esti tio nen in di e A T M -T e c hn i k
m ö gl i c h s t z u k u n f t s g e r i c h t e t zu t ä t i g e n . Von u n t e r g e o r d n e t e r Bed eut ung i s t , ob a ll e Phasen reali-
s i e rt wer den o d e r ob eine Phase noch in w e i t e r e St uf en u n t e r t e i l t w i r d . E b e ns o sind d i e T e r mi n -
p r o gn o se n f ü r die Phasen n i c h t e n t s c h e i d e n d .
In den f o l ge n de n K a pi t el n w e r d e n nach e i n e r E in l ei tu n g m i t g r u n d s ä t z l i c he n U e b e r l e g u n ge n zur
k ü n ft i ge n N e t z t o p o l o g i e vie r m ö g l i c h e E v o lu t i on s ph a se n g e z e i g t . Zu beacht en i s t , dass im N e t z
v e r s c h i e d e n e Phasen k o ex i st i er e n k ö n n e n . So wird zum Beispiel das S D H - N e t z w e i t e r a u f g e b a u t (Pha-
se 1 ) , par allel zur Ein füh run g von ersten A T M - A u s r ü s t u n g e n in Phase 2 .
2.1. T re n ds f ü r k ü n f ti g e N e t z t o p o l o g i e
B e d i n g t durch den Ein sat z von ä u s s e r s t l e is tu ng s fä h ig en o p t is c he n U e b e r t r a g u n g s s y s t e m e n wird
sich die T o p o l o g i e d e r ö f f e n t li c h e n Ne tz e v e rä n d er n . In Z u k u nf t ist von e i n e r v e r r in g e r t e n An-
zahl von N e tz eb e ne n a u s z u ge h e n m i t e i n er e n t s p r e ch e n d e n V e r gr ö s se r u ng d e r K n o t e n . Damit lassen
sich die I n v e s t i t i o n s k o s t e n , v o r a l l e m a b e r die B e t r i eb s k o s t en für N e tz p la n un g und N e t z b e t r i e b ,
e r h eb l ic h reduzi e r e n . Die e nt s te h en d en N e t z e we rde n zuneh mend aus n u r zwei H i e r a r c h i e e b e n e n a u f -
g e b a u t sein ( Fi gu r N r . 6):
1 . Aus d e m Core N e t w o r k , bes teh en d aus seh r gro ssen und l ei st u ng s fä hi ge n C r o s s c o n n e c t s (CC) und/
o d e r T r a n s i t E xc ha ng es ( T E ) , w e l c h e u n t e r e i n a n d e r nach M ö g l i c h k e i t d i re k t v e r ma s c ht s i n d .
2 . Aus d e m A c ce ss Network ( A N ) , be ste hen d aus Re mot e Units ( R U ) , A d d /d r op M u l t i pl e x e r n ( A D M ) ,
C r o s s c o n n e c t s (CC) und local E xc h an g es ( L E ) . Im A n s c h l u s s b e r e i c h w e r d e n S t e r n - und R i n g s t ru k -
turen m i t E r s a t z s c h a l t u n g s m ö g l i c h k e i t e i n g e se t z t . Dual Homing e r m ö g l i c h t e s , d i e g e sa m te Funk-
t i o n a l i t ä t auch bei Ausfall e i n e r LE a u f r e c h t z u e r h a l t e n . RUs kön ne n I n t e r n v e r k e h r auch dann
a b w i c k e l n , w e n n j e d e V e rb in d un g zur LE un ter bro ch en is t.
Figu r 6 Beispi el für k ü n f ti g e N e t z t o p o l o g i e
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2.2. Phase 1: SDH und HAN
In e i n e r ersten Phase w e r de n SDH U e b e r t r a g u n g s s y s t e m e und HANs e i n g e f ü h r t (Figu re N r . 7 ) .
Figu r 7 N e t z e v o l u t i o n : Phase 1
SDH C r o s sc o n n ec t s w e r d e n im A c ce ss Netw ork und im Core N e tw o rk v e r w e n d e t zur K op p lu n g von Knoten
des S c hm a lb an d I S D N , des T e l e f o n n e t z e s und des Pak etne tze s sow ie für Leased Lines ( P BX - K o p p l u n g,
LAN/MAN und H o s t - H o s t i n t e r c on n e c t e t c . ) . Das S D H - N e t z ist von N a t u r aus d i e n s t u n a b h ä n g i g . Z u s a m -
men m i t PDH C r o s s c o n n e c t s und M u l ti p l e x er n w e r d e n Bit rate n von 64 k B i t / s , 2 H b i t / s , 34 H b i t / s ,
139 H bi t /s und 150 H b i t / s u n t e r s t ü t z t .
Im A c ce ss Netwo rk w e r d en die T e i l n e h m e r übe r RU a n g e s c h a l t e t , d i e Leased Lines Ub er F l e xi b l e M u l -
t i pl e xe r o d e r T e rm i na l H u l t i p l e x e r . Die C r o s s c o n n e c t H u l t i p l e x e r (CCM) k o n z e n t r i e r e n den V e r k e h r
und erh öhe n die F l e x i b i l i t ä t d e r A n s ch a l tu n g an die LE b z w . an das Core N e t w o r k . Die Bildung von
S D H - R in g e n m i t ADM b r i n g t e i n e e r h ö h t e Z u v e r l ä s s i g k e i t . Bei Fehlern wird e i ne R e k o n f i g ur a t i o n ba-
sierend auf e i n ge b au t e n H a n a g e m e n t - P r o z e d u r e n d u r c h g e f ü h r t , die von d e r A u s s e n w e l t n i c ht s i c h t -
bar i s t . Ein e w e i t e r e V e rb e ss e ru n g d e r V e r f ü g b a r k e i t b r i n g t d er A n s ch l u ss d e r RU und CCH an zwei
L E , g e n a n n t Dual Homing (siehe auch F i g ur N r . 6 ) .
Das C o re Net wor k wird aus C r o s s co n n e ct s m i t e i n e r G r a n u l a r i t ä t von 155 M b i t / s g e b i l d e t . V e r n e t z t
w e r d e n sie m i t U e b e rt r a g u n g s a u sr ü s t u n g e n , d i e m i t t e l f r i s t i g im Be rei ch bis 2.5 G b it / s a r b e i t e n .
Für g r o s se G e s c h ä f t s b e t r i e b e n im m t die B e de u tu n g d e r K o pp l un g von D a t e n a u s r ü s tu n g e n w i e L A N s ,
W o r k s t a t i o n s , S e r v e r s , H a i n f r a m e s immer m e h r z u . Es e n t s t e h t ein Bedarf nach e in e m ö f f e nt l i c h en
N e t z m i t E i g en s c ha f t en w i e sie h eu t ig e LANs a u f w e i s e n . H i t HANs können d i e s e A n f o r d e r u n g e n schon
vor d e r E i n fü h ru n g von ATH a b g e d e c k t w e r d e n . Von d e r Tech nik h e r g l ei c he n die MAN s den L A N s , d e k -
ken a b e r ein G e b i e t von 1 0 0 - 2 0 0 km a b , ar be i te n m i t höh ere n Bitr aten und können als ö f f e n t l i c h e
Ne tz e b e t ri e be n w e r d e n .
Die Tec hnik d er HA Ns b e ru h t auf e i n em b i di r e kt i o na l e n Bus m i t ver tei lten W a r t e s c h l a n g e n (DQDB-
T e c h n i k ) , w i e von ETSI basier end auf IEEE 802. 6 s t a n d a r d i s i e r t w u r d e . D i e s e r S t a n da r d w u r d e so
eng w i e m ö gl i ch an ATH a n g e n ä h e r t um ein z u kü nf t ig e s Int erw or kin g zu e r l e i c h t e r n .
2.3. Phase 2: ATH C r o s s c o n n e c t . C o n n e c t i o n le s s Server
Die zwe ite Phase ist zug leic h die E i n f ü h r u n g s p h a s e von ATH und z ei c hn e t sich aus durch den Ein -
satz von ATH M u l t i pl e x e r n (AHX) und ATM C r o s s c o n n e c t (ACC) e r g ä n z t m i t C o n n e c t io n l e s s Serv ern
( C L S ) , w i e in den Figuren N r . 8 und 9 d a r g e s t e l l t .
Figu r 8 N e t z e v o l u t i o n : Phase 2
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TMN
TMN T elecommunication Management Network
MAN Metropolitan Area Network
MINT MAN-ATM-lnter(ace
LAG LAN-ATM-Gateway
CLS Connectionless Server
NMC Network Management Center
Nailed Up Connection (NUC)
Figu r 9 N e t z e v o l u t i o n : Phase 2
Im U n t er s c hi e d zu S DH - Ne tz e n sind in d i e s e m ATM O v e r l a y n e t z pot ent ie ll b e l ie b ig e Bitr aten m ö g -
l i c h , und ein f le xi bl es M u l t i p l e x e n bis zur m a xi m al e n B i tr at e wird u n t e r s t ü t z t . Die E i n s c h r ä n k u n -
gen in d e r G r a n u l a r i t ä t und im M u l t i p l e x m e c h a n i s m u s , w i e sie von SDH h e r b e k a nn t s i nd , e n t fa l -
l e n . An Dien sten wer de n semi p e r ma n e n te VPC und VCC in P u n k t - Pu n k t K on f i gu r a ti o n a n g e b o t e n . Der
A u f - und Abbau d e r V e r b i n d un g e n sowie eine A e nd e ru n g d e r B a n db r e it e d e r Kan äle e r f o l g t ü b e r O A M -
P r o z e d u r e n . Die A T M - V e r b i n d u n g e n w e r d e n übe r das S D H - N e t z in C o n t a in e r n vom Typ VC4 g e r o u t e t .
Die T e i l n e h m e r - N e t z - S c h n i t t s t e l l e (UNI ) hat eine Bi t ra t e von 150 M B it /s und b a s i e r t auf SDH im
Physical L a y e r .
Die A T M -T e ch n i k e r m ö g l i c h t e s , auf u n t e r s c h i e d l ic h e n U e b e r t r a g u n g s i n f r a s t r u k t u r e n aufzusetzen.
Die V e r w e n d un g des S D H - N e t z e s ist das Ziel für B-I SDN im ö f fe n tl i ch e n B e r e i c h . In e i n er U e b e r -
g a n g s z e i t , s o l an g e das S D H - N e t z noch n i c ht f l ä c he n d e ck e n d v e r f ü g b a r i s t , kann h i e r auch das PDH-
N e t z e i n b e z o ge n w e r d e n . In d e r S t a n d a r d i s i e r u n g wird noch ein w e i t e r e s Ver fah re n u n t e r s u c h t , die
"cell based t r a n s m i s s i o n " . Die Z u k u n f t d i e s e r Option m i t r ei n er A T M - U e b e r t r a g u n g s t e c h n i k ist
a b e r noch u n g e w i s s . Im p r iv a te n Bere ich w e r d e n ver mut li ch w e i t e r e , k o s t e n g ü n s t i g e r e U e b e r t r a -
g u n g s v e r f a h r e n e i n ge s e tz t , die für g e r i n g e r e R ei ch we it en a u s g e l e g t s i n d .
F ü r eine e f f i z i e n t e r e R e al i si e ru n g des M A N / L AN i n t e r c o n n e ct kann d e r ATM C r o s s c o n n e c t m i t e i ne m
C o n n e c t i on l e s s S e r v e r ode r Frame Relay S e r v e r e r g än z t w e r d e n , d e r das e i g e n t l i c h e Rout ing d e r Da-
t e n p a k e t e ü b e r n i m m t . Der Zugang vom Gat ewa y zum S e r v e r e r f o l g t übe r semi p er m a n en t e V C C .
V i r t u e l l e p r i v a t e Net z e ver wen den m i t Vorteil eine V P C . In d i e s e m VP können dann e nd -t o -e n d ver-
m i t t e l t e VCC a u f g e b a u t w e r d e n . Die S i g n a l i s ie r u n g läuft üb er einen spe zi ell en VCC für U s e r - t o -
use r S i g n a l i s i e r u n g und ist für das ö f f e n t l i c h e Net z t r a n s p a r e n t . Die vom VP zur V e rf ü g un g ge -
s t el lt e B a n d b r e i t e kann von den End pun kten flexibel den VCC z u g e t ei l t w e r d e n .
2.4. Phase 3: B- ISD N S w i t ch i ng S y s t e m
In d e r d r it t en Phase wird die B - I S D N - V e r m i t t l u n g ba si ere nd auf ATM e i n g e f üh r t ( Fi gu r N r . 1 0 ) .
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3-17
VCC können via Signalisierung auf- und abgebaut werden . Dazu werden die bestehenden Siqnalisier-
I S U P ) e r W e i t e r t
^ r J ü X ä S Ü S S i S ^ i s l S - kann gemein-
n V e r n e t 2 t S e l M f l 6 X i b l e Z u t e 1 1 ü 9 V O n B a n d b t e
n ^ h ^ n e T m e S , i c h l - " " - "CC In-
A C e S S N e W k
^n n v l M «He VP-Technlk eingeführt anstelle von Mechanismen, die auf PDH/SDH basie-
ren. Der Vorteil von ATM liegt in der Bandbreiteneinsparung durch M u l t i p l e n auf ATM-Basis
Bezogen auf die Knoten sind für den Uebergang von Phase 2 nach Phase 3 zwei Wege möglich:
1 . Architektur: Hochrüsten aller oder einzelner ATM Crossconnects aus Phase 2 mit Funktionen für
das Vermitteln von VCC (Funktionalität der Ausrüstung: ATM Vermittlung und ATM Crossconnect)
2 . Architektur: Aufbau von Vermittlungsausrüstungen zusätzlich zu den ATM Crossconnect. Die Tren-
S A r t Z d 1 e e r h ö h t d i
tind ve rei n fa c hT zudem" das "TM^. ™ ^ ^ " ^ * Sicherheit
r 1 Ì C h k e 1 t i t e n e d r i t t e
ûutïn™ » T S ! Ì ^ c h i t e k t u r zu erwähnen, ein Universalknoten für ATM Ver-
mit tlu ng, ATM Crossconnect und SDH Crossconnect, wie er in Phase 4 eingesetzt w i r d .
2.5 . Phase 4: Universal B-ISDN
del U e b e r g a n 9 V O n e i n e m A T H
vol 1zogen*(Figur^Nr? l l h " Overlay-Netz in ein flächendeckendes Netz
B r oa d ba n d applic ation s
e.g. M ult im edi a
CLS
ATM
LE/TE.
/ ACC
CC
\ \
data lines
J 1 CCM o N CC / n
\ cc V
1 2 155
1 / / \ / 155
k
1
Oth er d e di c at e d lines
Figur 11 Netzevolution: Phase 4
V r Z r U n 9 e n d U r C h d e Paketi
pnfL rT M T+ K h n .Ì
t fU d a d a m 1 t
s di1ee r uA nnzga h lder
d e r
Information ist es w i c ht i g , Verbindungen End-to-
mntpn h" , K ? ' Netzübergänge minimiert w i r d. Gegebenenfalls
s
müssen fur Sprache Echokompensatoren vorgesehen werd en.
Ein Universal-Kommunikati onsknoten mi t Vermittlungs- und Crossconnect-Funktion erlaubt den An-
schluss von POH-, SDH- und ATM-Schnittstellen für Schmal- und Breitbanddienste
n e U e nSte r d e n Teil
Î I L Â Î L °-t ™ "ehmer sind Multimedia Services und die Dienste des
m 0 1 1 c h e r w e i s e e
rend auf OSSI und" rrv^/isîip' 9 H r
^ n z t mit Broadcast T V . Die Signalisierung bas?e-
„ CCS7/ISUP muss in den Grundstrukturen überarbeitet w er d en . Zum Beispiel ist
die Unterscheidung zwischen Call und Connection zu realisieren.
Für Multimedia Services
e c h a n
kommen
s m u s f ü
die
a , l e
Vorteile von ATM besonders deutlich zum Ausdruck- Im Netz
belauf" " ; : Dienstkomponenten eingesetzt. Die Ressourcen können flexl-
kann rfpr Mifit H ^ Komponenten verteilt w e rd e n. Um Synchronisationsprobleme zu vermeiden,
V P C r 6 a l Ì S Ì e r t d 1 e m i t V C C
vermitte 1 te V p C benötigt. " " - » « • " werden
6 1 1 T v
l e r d ï n a f l r o M ^ i ""t* ^ e r KJo n k u?r r " * ^ , Neuerungen zu erwähnen. Zu bedenken sind dabei al-
, K e n z f a h i g k e i t gegenüber Spezialnetzen (Kosten der Baum-Struktu-
ren). Auch die politische Komponente (ein Netzbetreiber für Sprache und TV) muss geklärt werden
© HAMFU - www.hamfu.ch Seite 17ATM, eine neue Technik für die Telekommunikation - Vorlesung Informationstechnik und Armee 1992/1993 (ETH Zürich) HAMFU History
5-18
2.6. Z e i t l i c h e A b f o l g e d e r Phasen
Pro gno sen üb er den T e r m i n r a h m e n d e r ein ze lne n Phasen sind in F i g ur N r . 12 e n t h a l t e n .
Technology
Universal
B-ISDN
B-ISDN Switching Systems
C B D S over A T M
A T M Crossconnects
1991 1993 1995 2000 Time
ATM: Asynchronous Transfer M o d e MAN: Metropolitan Area Network
B-ISDN: Broadband Integrated Services SDH: Synchronous Digital Hierarchy
CBDS: Connectionless Broadband Data Service
F i g ur 12 Z e it r ah m en f ü r Phasen d e r N e t z e v o l u t i on
Oie ers te P h a s e , d i e E i nf ü hr u ng von S D H - T e c h n i k und MANs ab 1 9 9 1 , ist ber eit s T a t s a c h e . Auch d i e
R e a l i si e r u n g eines semi pe rm an en t en A T M - D i e n st e s ab 1 9 9 3 , e r g ä n z t durch einen C o n n e c t i o n l e s s Ser-
v e r d ü r f t e r ea li st is ch s e i n . K o m m e r z i e l l e P i l o t p ro j e k t e v e r s c h i e d e n e r N e t z b e t r e i b e r ( u nt er a n d e -
rem d e r De ut sch en B u n d e s p o s t T e l e k o m , Brit ish T e le c o m und Fr anc e T e l e c o m) sind auf die sen Te rm in
a n g e k ü n d i g t , und die E n t w i c k l u n g s a r b e i t e n d a f ü r sind im G a n g e . A u ss ag en U b e r d i e T e r m i n e d er w e i -
teren Phasen sind d a ge g en noch rech t u n s i c h er . U n t e r a n d e r e m h ä n g t d e r Verlauf stark von den Er-
fah run ge n a b , d i e m i t Phase 2 g e m a c h t w e r d e n , i n s b e so n d e re w as die N a c h f r a g e f ü r A T M - V e r b i n d u n -
gen a n b e l a n g t .
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