Packet over SONET/SDH

Packet over SONET/SDH (POS) ist ein Übertragungsprotokoll, das innerhalb des ISO/OSI-Modells in Schicht 2, der Sicherungsschicht, einzugliedern ist. POS basiert auf dem Point-to-Point Protocol.

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Die Nutzdaten werden HDLC-ähnlich verpackt und in Virtuelle Container höherer Ordnung (VC-4) oktettweise bytesynchron eingefügt.

Um zu verhindern, dass Nutzdaten (Payload) zufällig oder absichtlich durch Manipulation aussehen wie SDH Steuerdaten (Overhead), werden die Daten durch einen selbst synchronisierenden Scrambler geschickt.

Scrambler

Der Scrambler arbeitet mit einem linear rückgekoppelten Schieberegister, das mit den Nutzdaten per XOR verknüpft ist.

Sender:

                                              Unscrambled Data
                                                    ↓
      +-----------------------------------------+ +---+
    +→|        → 43 bit Schieberegister →       |→|xor|
    | +-----------------------------------------+ +---+
    |                                               |
    +-----------------------------------------------+
                                                    ↓
                                              Scrambled Data

Empfänger:

                                              Scrambled Data
                                                    |
    +-----------------------------------------------+
    |                                               ↓
    | +-----------------------------------------+ +---+
    +→|      → 43 bit Schieberegister →         |→|xor|
      +-----------------------------------------+ +---+
                                                    ↓
                                              Unscrambled Data

Um eine bestimmte Bitfolge im Datenstrom zu erzeugen, müssen sowohl der 43-Bit-Startwert des Schieberegisters bekannt sein als auch alle bisher versandten Daten. Die Wahrscheinlichkeit, den aktuellen Schieberegisterinhalt richtig zu erraten, liegt bei ${\frac {1}{2^{43}}}$, zusätzlich ist die Wahrscheinlichkeit, dass die Bitfolge am richtigen Platz im VC steht, noch ¹⁄₁₂₇. Daraus ergibt sich eine Gesamtwahrscheinlichkeit für das Auftreten von speziellen Bitfolgen, die mit Steuerzeichen verwechselt werden könnten, von ca. 9·10⁻¹⁶.

Übertragung im Detail

Sender

IP → PPP → FCS generieren → Bitstopfen → Scrambling → SONET/SDH framing

Empfänger

SONET/SDH framing → Descrambling → Stopfbits entfernen → FCS prüfen → PPP → IP

Weblinks

• RFC 1662 – Point-to-Point Protocol in HDLC-like Framing. (englisch).
• RFC 2615 – PPP over SONET/SDH. (englisch).