CobraNet
Deterministische und synchronisierte Übertragung von Audiodaten über Ethernet
CobraNet ist ein System, welches den Transport von isochronen Datenströmen, so wie sie Audio- und Videoanwendungen fordern, über 10 und 100 MBit Ethernet Datennetze erlaubt, wobei einer Erweiterung auf z.B. 1 GBit jederzeit möglich ist. Es kann zusätzlich und problemlos asynchrone Steuerdaten transportieren, ohne dabei eine Konflikt mit den isochronen Daten hervorzurufen. Es verwendet ein sogenanntes „Reservation Protocol“, sowie eine erweiterte Media Access Control (Zugriffssteuerung), um dadurch die isochrone Datenübertragung auf Ethernet zu erreichen. Durch geeignete Maßnahmen gelingt es CobraNet, die nicht deterministische Natur von Ethernet zu überwinden. Die nachfolgenden Graphiken erklären die Grundzüge von CobraNet auf recht anschauliche und leicht verständliche Art und Weise:
Isochroner Sendeknoten
Isochroner Empfangsknoten
Prinzipielle Aufteilung der Übertragungsbandbreite durch CobraNet
Die zusätzlich übertragbaren Steuerdaten können sowohl isochroner, wie auch asynchroner Art sein, was den diversen Bestrebungen über eine Vereinheitlichung der Steuerprotokolle, wie auch einer herstellerübergreifenden Kompatibilität entgegenkommt. Hierdurch ergeben sich weitere Vorteile für das sogenannte Network Management, sowie bei der Überwachung der Knoten und einzelnen Teilnehmer. Die Eigenschaften dieses neuen Netzwerkprotokolls stellen sich wie folgt dar:
- Fehlerlose Übertragung des System-Syncs mit niedrigem Jitter und minimierter Verschiebung
- Deterministische Übertragung trotz vorhandener Kompatibilität mit dem standardisierten CSMA/CD Verfahren
- Konvertierung von isochronen in synchrone Datenströme und umgekehrt
- Geregelte asynchrone Datenübertragung
Soweit stellt sich CobraNet in den schillerndsten Farben dar. Wie immer gibt es natürlich auch hier einen Pferdefuß, der sofort zu Tage tritt, wenn man die folgende Frage stellt: Was passiert mit den Audiodaten, wenn man im gleichen Netzwerk z.B. zusätzlich eine große Datei an einen Laserdrucker überträgt? Antwort: die Audioübertragung wird unterbrochen. CobraNet ist primär dazu gedacht, Audio- und Videodaten zu übertragen. Die zusätzliche Möglichkeit, geregelt(!!) asynchrone Datenströme mit aufzunehmen, verleitet sofort zur Annahme, normale Datenübertragungen, wie man sie aus dem Computernetz kennt, ebenfalls an die verschiedenen Teilnehmer senden zu können. Wenn Sie sich aber Bild 3 noch einmal genau ansehen, dann werden sie Feststellen, daß die Datenpäckchen für ungeregelten Ethernetverkehr sehr klein ausfallen. Werden diese Päckchen zu groß, schränkt man also die zur Audioübertragung verfügbare Bandbreite ein, so kommt es zu unerwünschten Aussetzern. Gleichzeitig ist also eine Nutzung des Netzes für normalen Datenverkehr und Audio-/Videoübertragung nicht möglich. Wenden wir uns nun der Netzwerktopologie und den zugehörigen Komponenten zu. Zum Einsatz kommen handelsübliche Geräte und Kabel, wie im folgenden beschrieben.
Komponenten
CAT5 Kabel
Hierbei handelt es sich um handelsübliches UTP (Unshielded Twisted Pair) Datenkabel. Es unterscheidet sich im großen und ganzen nicht von handelsüblichem Telefonkabel, wobei die Drähte fester verdrillt sind. Ein CAT5 Kabel enthält 4 verdrillte Kabelpaare, von denen zwei für Ethernet benutzt werden; ein Paar zur Übertragung und ein Paar zum Empfang. Die Kosten liegen bei etwa DM 0,50 pro Meter.
Glasfaserkabel
Ohne lange darauf einzugehen, läßt sich sagen, daß die Verlegung von Glas-faserkabeln mittlerweile zum Repertoire vieler Elektriker gehört, da die Tech-nologie ihren elitären Charakter eingebüßt hat. Es befinden sich zur Zeit vor allen Dingen zwei Kabeltypen im Einsatz: Multimode und Mono- (Single-) mode Kabel. Multimodefasern erlauben eine Distanz von rund zwei Kilometern, was den Anforderungen der meisten Audionetzwerke bereits Rechnung trägt. Größere Entfernungen können mit Monomodefasern überbrückt werden. Ethernet-Netzwerke laufen im Duplexbetrieb. Daher sind immer zwei Fasern notwendig. Die LWL-Kabel gibt es in den unterschiedlichsten Ausführungen mit zwei bis hinauf zu zweitausend Fasern, von Einfacharmierung bis hin zu nagerfesten und stahlfaserverstärkten Installationskabeln.
Data Terminal Equipment (DTE)
Hierbei handelt es sich um die Quellen und Senken im Netzwerk. Bei CobraNet sind dies die angeschlossenen Audiogeräte.
Hubs
Im allgemeinen auch als Konzentratoren oder Repeater bekannt, lassen sich an Hubs zahlreiche DTEs anschließen, die dann passiv miteinander verkoppelt werden. Die empfangenen Daten werden hierbei regeneriert und dann wieder an alle Teilnehmer versandt. Ein Ethernet-Netzwerk wird normalerweise in einer Sterntopologie aufgebaut, wobei der Hub im Zentrum angebracht wird. Handelsübliche Hubs sind mit 8 bis 24 Anschlüssen, wobei bei manchen Modellen die Hubs miteinander verbunden werden können. Diese Verbindung von mehreren Hubs verhält sich dann elektronisch wie ein einzelner mit einer größeren Anzahl von Teilnehmern. Man unterscheidet normalerweise Klasse I und Klasse II Hubs. Die Klasse II ist dabei erheblich leistungsfähiger und wird mittlerweile fast ausschließlich ausgeliefert.
Crossover Kabel
Ein Crossover Kabel kann benutzt werden, um zwei DTEs direkt, also ohne Hub miteinander zu verbinden. Zu diesem Zweck sind die Sende- und Empfangsdrähte im Kabel vertauscht.
Medienkonverter
Bei einem Medienkonverter handelt es sich im Grunde genommen um einen Hub mit nur zwei Ports unterschiedlicher Formate. Im allgemeinen finden Medienkonverter mit CAT5 (RJ-45), Multimode und Monomodeanschlüssen Verwendung.
