SDH (Synchrone Digitale Hierarchie)
Synchrone Digitale Hierarchie (Englisch: Synchronous Digital Hierarchy), kurz SDH, ist eine Gruppe von Glasfaserübertragungsraten, die digitale Signale mit unterschiedlichen Kapazitäten transportieren. Mit der SDH-Technologie können Datenströme mit niedriger Bitrate mit Datenströmen mit hoher Rate kombiniert werden. Da das gesamte Netz synchron ist, können die Nutzer außerdem relativ einfach einzelne Bitströme aus Datenströmen mit hohen Raten einbetten und extrahieren.
SDH ist die Version des SONET-Standards (Synchronous Optical Network) der Internationalen Fernmeldeunion (International Telecommunication Union's Telecommunication Standardization Sector). Beide Technologien ermöglichen schnellere und kostengünstigere Netzverbindungen als herkömmliche Plesiochronous Digital Hierarchy (PDH)-Ausrüstungen.
SDH wird in Übertragungssystemen für das dienstintegrierende digitale Breitbandnetz und für die Übertragung von Asynchronous-Transfer-Mode-Zellen, Ethernet-Aggregationen, PDH-Signalen, SAN-Signalen und anderen Kommunikationssignalen verwendet.
SDH-Systeme wurden in den späten 1980er und frühen 1990er Jahren entwickelt, um die PDH-Technologie zu ersetzen. Das Hauptziel bestand darin, potenzielle Synchronisationsprobleme bei Massendaten und Telefonzentralen zu beseitigen. Außerdem wurde die Datenübertragungsrate in einer einfachen und flexibleren glasfaserbasierten Netzinfrastruktur erhöht.
Bei der digitalen Telefonübertragung bedeutet synchron, dass die Bits eines Anrufs innerhalb eines Übertragungsrahmens übertragen werden. Plesiochron bedeutet fast - aber nicht - synchron oder ein Gespräch, das aus mehr als einem Übertragungsrahmen extrahiert wird.
Was ist der Unterschied zwischen der PDH-Technologie und der SDH-Übertragung?
Die PDH-Technologie offerierte komplexes Multiplexing – Bit Stuffing oder Interleaving -, bei dem zusätzliche Datenbits in den Datenstrom „gestopft“ werden, um Synchronität zu erreichen. Auch die hohen Kosten für die Übertragungsbandbreite schränkten PDH ein.
Im Gegensatz dazu läutete die SDH-Technologie eine Ära des Multiplexing und der Synchronisation ohne Bitstuffing ein. Stattdessen stützt sich die Telekommunikationsindustrie bei SDH-Systemen auf Byte-Interleaving, das exakte Zeitabläufe gewährleistet und gleichzeitig ein ähnliches Maß an Flexibilität bietet.
SDH verwendet die folgenden Synchronous Transport Modules (STMs) und Raten:
Wie funktioniert Synchrone Digitale Hierarchie?
In einem synchron getakteten Netz kombiniert SDH eine Bitrate von b mit n Signalen, um Datenströme mit Bitraten von nx b zu erzeugen. Dies ist ein wesentlicher Unterschied zu PDH, da PDH über einzelne Übertragungswege verfügt, die nur minimale Taktabweichungen aufweisen.
Der synchrone Modus in SDH ermöglicht das Hinzufügen und Entfernen von Multiplexsystemen niedriger Ordnung aus höheren Hierarchieebenen. So funktionieren zum Beispiel Kommunikationsverbindungen in Telefonsystemen. All dies wird in Übereinstimmung mit dem Standard erreicht, der verschiedene Hierarchien wie STM-1, STM-4, STM-16 oder STM-64 kennt.
Die Daten werden transparent in Containern über das SDH-Netz transportiert. In diesem Szenario können die Nutzer etwa 5 Prozent der Bruttodatenrate für Betriebs-, Verwaltungs- und Wartungszwecke reservieren.
SDH arbeitet grundsätzlich mit der im Netz laufenden Software. Häufig werden Transaction Language 1/Q3-Protokolle verwendet, um Netzverwaltungsdaten zwischen dem Systemendgerät und der SDH-Ausrüstung zu übertragen. Schließlich werden Netzverwaltungsdaten zwischen SDH-Systemen über spezielle eingebettete Datenkommunikationskanäle übertragen. Auf diese Weise können die Benutzer SDH innerhalb des Abschnitts und des Leitungs-Overheads erreichen.
SDH verwendet auch Verbindungen auf der Basis von Glasfaserkabeln, Kupferleitungen, Satelliten und Richtfunkverbindungen auf der physischen Schicht. Regeneratoren frischen gedämpfte oder verzerrte Signale auf, und die Multiplexer kombinieren die Signale zu Datenströmen mit hoher Bitrate auf der übergeordneten Schicht. Die Nutzer können aber auch virtuelle Container verwenden, um einzelne Datencontainer zu transportieren.
Dies ermöglicht auch die Steuerung der verschiedenen Signale mit unterschiedlichen Bitraten.
Was sind die wichtigsten Vorteile der SDH-Technologie?
SDH ist umfangreicher und kostengünstiger als herkömmliche PDH-Technologien. Zu den weiteren Vorteilen von SDH-Systemen gehören folgende:
- Es werden durchweg einfachere Multiplexing- und De-Multiplexing-Techniken verwendet.
- Die Glasfaserbandbreite kann unbegrenzt erhöht werden.
- Es verfügt über verbesserte Wartungsprotokolle und kann leicht auf höhere Bitraten erweitert werden.
- Ringe bieten einen Switching-Schutz für den Datenverkehr.
- Es kann schnell mit verschiedenen Netzen zusammengeschaltet werden.
- Es verfügt über ein umfassendes Netzwerkmanagementsystem.
- Es verfügt über ein flexibles selbstheilendes Netz.
- Es kann bestehende PDH-, Breitband- und Rundfunksignale transportieren.
- Es ist bei Telekommunikationsnetzen und -betreibern nach wie vor beliebt.
- Es ermöglicht eine schnelle Wiederherstellung nach einem Ausfall.
- Es bietet Netzübertragungsdienste in lokalen Netzen für interaktive Multimedia-Anwendungen wie Videokonferenzen.
- Es unterstützt mehrere Betreiber oder Anbieter.
- Sie unterstützt Mehrpunkt-Netzwerke.
Was sind die wichtigsten Nachteile der SDH-Technologie?
SDH hat auch einige Nachteile, wobei die Vorteile die Nachteile bei weitem überwiegen, darunter folgende:
- Die Komplexität wird durch das direkte Hinzufügen und Verwerfen von Signalen mit niedrigeren Raten erhöht, die mit Hilfe von Zeigern archiviert wurden.
- Es erfordert eine komplizierte SDH-Ausrüstung, um verschiedene Verkehrsarten und Optionen zu verwalten.
- Es bietet ein geringeres Verhältnis der Bandbreitennutzung.
- Es kann kein E2 übertragen werden, da der Container nicht verfügbar ist.
- Es ist weitgehend softwarebasiert und anfällig für Cyber-Angriffe.
