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Bernhard Edmaier: Pfad-Ersatzschalteverfahren mit verteilter Steuerung für ATM-Netze

Bernhard Edmaier

Pfad-Ersatzschalteverfahren mit verteilter Steuerung für ATM-Netze

Breitbandige, diensteintegrierende Digitalnetze (B-ISDN) erfordern aufgrund von Leitungsunterbrechungen sowie Knotenausfällen und Funktionsstörungen durch defekte Hardware- oder Software-Systemkomponenten sowohl vorsorgende Maßnahmen in deren Planung als auch Steuerungsverfahren im Betrieb.
Zur Gewährleistung einer hohen Dienstqualität müssen in diesen Netzen für die betrachteten Fehlerfälle redundante Übertragungskapazitäten bereitgestellt werden, um betroffene Kommunikationsverbindungen über alternative Wege führen zu können. Diese sogenannten Ersatzkapazitäten werden bereits in der Dimensionierungsphase vorgesehen. Das Umlenken der betroffenen Kommunikationsverbindungen auf Ersatzwege erfolgt mittels Ersatzschalteverfahren, die sowohl die Auswahl des alternativen Weges als auch die Steuerung des Ersatzschaltevorganges beinhalten.
Für die Übertragungsnetze der Synchronen Digitalen Hierarchie (SDH) sind einige solcher Verfahren bekannt. Diese erfordern einen hohen Kostenaufwand aufgrund redundanter Leitungsführung oder benötigen aufgrund zentraler Wegesuchalgorithmen im Netzmanagement einige Minuten zur Einrichtung von Ersatzverbindungen. Die Einführung des Asynchronen Transfermodus (ATM) ermöglicht durch das Konzept der virtuellen Pfade die Realisierung von schnellen und effektiven Ersatzschalteverfahren.
Diese Arbeit behandelt Ersatzschalteverfahren für virtuelle Pfadverbindungen in ATM-Breitbandnetzen. Nach Einführung einer systematischen Klassifizierung werden die entwickelten Verfahren zur verteilten Steuerung des Ersatzschaltevorganges, die Methoden zur Dimensionierung der Ersatzkapazitäten und zur Bewertung der Fehlertoleranz sowie Verfahren und Anordnungen zur störungsfreien Pfadumschaltung vorgestellt.
ATM-Ersatzschalteverfahren unterscheiden sich anhand der Reservierungsmethode der Ersatzkapazitäten. Die Verfahren der ,,Ersatzschaltung'' arbeiten mit vordefinierten Ersatzkapazitäten, wogegen die Verfahren der ,,Restauration'' die erforderlichen Ersatzkapazitäten erst im Fehlerfall auf bereits vordefinierten oder auf durch Flutungsverfahren ermittelten Ersatzwegen reservieren.
Die erforderlichen Protokolle zur verteilten Steuerung des Ersatzschaltevorganges wurden entwickelt, die Funktionen des ATM-Fehlermanagements erweitert und das funktionale Verhalten der Vermittlungsknoten bezüglich der Pfadverwaltung und des Kapazitätsmanagements beschrieben. Die Konzepte und Protokolle wurden in der formalen Beschreibungssprache SDL spezifiziert und mit Hilfe eines neuartigen Simulationswerkzeuges anhand zahlreicher Beispiele verifiziert und bewertet. Eine graphische Benutzerschnittstelle ermöglicht die Eingabe beliebiger Netztopologien sowie die interaktive Untersuchung von Ausfallereignissen.
Die Dimensionierung der benötigten Ersatzkapazitäten und die Bewertung der Fehlertoleranz wurden für eine mögliche Topologie eines Weitverkehrsnetzes für Deutschland und für synthetische Netztopologien durchgeführt.
Zur störungsfreien Pfadumschaltung wurde eine modulare Architektur einer Synchronisierungseinheit mit zentraler Anordnung im Vermittlungsknoten und ein verbessertes Verfahren zur Zellensynchronisierung entworfen und bewertet.

  • broschiert: 180 Seiten
    Format: 20,5 x 14,5
    ISBN 978-3-89675-112-6

    48,98 € (Preisbindung aufgehoben)

    vergriffen

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