Primärmultiplexanschluss

Der Primärmultiplexanschluss (PMxAs), englisch Primary Rate Interface (PRI), ist eine Schnittstellendefinition im ISDN, die im Wesentlichen von Unternehmen zum Anschluss von Telefonanlagen an das ISDN verwendet wird. Ende 2006 gab es in Deutschland 113.000 Primärmultiplexanschlüsse^[1], Ende 2015 waren es noch 86.000.^[2] Eine andere Anschlussart im ISDN ist der Basisanschluss.

Andere Bezeichnungen für den Primärmultiplexanschluss sind PMx-Anschluss und S_2M-Anschluss. Übliche Abkürzungen sind PMx, PMxA, PMxAs, PRI, CEPT1, E1 (in Europa), T1 (in den USA), J1 (in Japan) und S_2M.

Der Primärmultiplexanschluss ist in Kanäle strukturiert und besteht aus mindestens 16 und maximal 30 Nutzkanälen (B-Kanäle), sowie einem Signalisierungskanal (D-Kanal) und einem Synchronisationskanal. Es gibt verschiedene Kanalstrukturen:

• E1 – in Europa 2048 kbit/s Bruttodatenübertragungsrate wie folgt in 32 Kanäle zu je 64 kbit/s aufgeteilt:
  • 30 bidirektionale Nutzkanäle mit je 64 kbit/s (zusammen 1920 kbit/s)
  • 1 Signalisierungskanal (bei CCS der 17.) mit 64 kbit/s
  • 1 Synchronisationskanal mit 64 kbit/s

• T1 – in USA 1544 kbit/s Bruttodatenübertragungsrate je nach Signalisierungsverfahren teilt sich wie folgt auf:
  • Common Channel Signaling (CCS)
    • 23 bidirektionale Nutzkanäle mit je 64 kbit/s (zusammen 1472 kbit/s)
    • 1 Signalisierungskanal (der 24.) mit 64 kbit/s
    • 1 Synchronisationskanal (der 1.) mit 8 kbit/s
  • Channel Associated Signaling (CAS)
    • 24 bidirektionale Nutzkanäle mit je 64 kbit/s
    • In jedem Kanal wird in jedem 6. Frame ein Bit für die Signalisierung verwendet (robbed bit).

Ein Nutzkanal wird als B-Kanal (von engl. Bearer) bezeichnet. Vom Verständnis entspricht ein Nutzkanal einem Kommunikationskanal, er wird beispielsweise für eine Telefongesprächsverbindung verwendet.

Mehrere der Nutzkanäle eines Primärmultiplexanschlusses können zusammengelegt werden, um eine höhere Datenübertragungsrate (bis 1920 kbit/s) zu erreichen. Diese werden H-Kanäle genannt. Damit bietet der Primärmultiplexanschluss für den Downstream ungefähr die Datenübertragungsrate eines 2-Mbit/s-ADSL-Anschlusses, jedoch bei gleich hoher Datenübertragungsrate beim Upstream.

Beim Primärmultiplexanschluss werden die Kanäle im Zeitmultiplexverfahren (TDM/TDMA) übertragen, das heißt, die Kanäle werden nacheinander in den so genannten Zeitschlitzen übertragen.

Die Zeitschlitze eines Primärmultiplexanschlusses E1 werden wie folgt verwendet:

• Der Zeitschlitz 0 dient der Synchronisation und Fehlerbehandlung mit Prüfsumme der Zyklischen Redundanzprüfung (ZRP, engl. CRC).
• In den fünfzehn Zeitschlitzen 1 bis 15 werden Nutzkanäle übertragen.
• Im Zeitschlitz 16 werden die Daten zur Steuerung der ISDN-Kommunikation übertragen (D-Kanal).
• In den fünfzehn Zeitschlitzen 17 bis 31 werden Nutzkanäle übertragen.

Danach fängt ein neuer Rahmen mit Zeitschlitz 0 an. Die Rahmenperiode beträgt 125 µs, die Rahmenwiederholfrequenz ist 8 kHz.

Die Leitungsschnittstelle zwischen der Ortsvermittlungsstelle und dem Netzabschluss (engl. Network Termination) im Haus wird bei Verwendung von Kupferkabel als „U_K2-Schnittstelle“ bezeichnet. In der Regel werden zwei Kupfer-Doppeladern benutzt. Zur Überbrückung größerer Entfernungen zwischen Vermittlungsstelle und Netzabschluss müssen Zwischenregeneratoren eingesetzt werden.

Statt der elektrischen U_K2-Schnittstelle wird fallweise auch die optische U_G2-Schnittstelle eingesetzt. Dabei wird je eine Glasfaserleitung für Hin- und Rückrichtung angeschlossen. Aufgrund wesentlich günstigerer Dämpfungswerte lassen sich mit dieser Anschlussvariante längere Strecken bis zur Vermittlungsstelle realisieren.

Für den Netzabschluss wird beim Primärmultiplexanschluss der NTPM verwendet. Die Leitungsschnittstelle zwischen dem NTPM und der Telefonanlage wird „S_2M“ genannt.

Für die S_2M-Schnittstelle werden je Übertragungsrichtung entweder zwei Drähte (eine Doppelader) oder eine koaxiale Leitung benötigt.^[3][4] Ein S_2M-Kabel besteht daher häufig aus vier Adern (zwei Doppeladern), die einen gemeinsamen Schirm besitzen können. Die Leitungscodierung bei der S_2M-Schnittstelle erfolgt mit dem ternären HDB3-Code,^[3] das heißt, es gibt drei elektrische Zustände. Dadurch benötigt die S_2M-Schnittstelle je Übertragungsrichtung eine Bandbreite von jeweils nur etwa 1 MHz, während die Datenübertragungsrate 2048 kbit/s beträgt.

1. ↑ Bundesnetzagentur Jahresbericht 2006. S. 60, abgerufen am 31. Juli 2016. 
2. ↑ Bundesnetzagentur Jahresbericht 2016. 7. März 2017, S. 54, abgerufen am 7. Juni 2017. 
3. ↑ ^{a b} ITU-T I.703 SERIES G: Transmission Systems And Media, Digital Systems And Networks Digital terminal equipments – General, Physical/electrical characteristics of hierarchical digital interfaces, Kap. 9
4. ↑ ITU-T I.431 Integrated Services Digital Network (ISDN) – Primary Rate User-Network Interface – Layer 1 Specification, Kap. 7