指针

指针的作用就是定位，通过定位使收端能正确地从STM-N中拆离出相应的VC，进而通过拆VC、C的包封分离出PDH低速信号，也就是说实现从STM-N信号中直接下低速支路信号的功能。

何谓定位？定位是一种将帧偏移信息收进支路单元或管理单元的过程，即以附加于VC上的指针（或管理单元指针）指示和确定低阶VC帧的起点在TU净负荷中（或高阶VC帧的起点在AU净负荷中）的位置。在发生相对帧相位偏差使VC帧起点“浮动”时，指针值亦随之调整，从而始终保证指针值准确指示VC帧起点位置的过程。对VC4，AU-PTR指的是J1字节的位置；对于VC12，TU-PTR指的是V5字节的位置。

TU或AU指针可以为VC在TU或AU帧内的定位提供了一种灵活、动态的方法。因为TU或AU指针不仅能够容纳VC和SDH在相位上的差别，而且能够容纳帧速率上的差别。

指针有两种AU-PTR和TU-PTR，分别进行高阶VC（这里指VC4）和低阶VC（这里指VC12）在AU-4和TU-12中的定位。下面分别讲述其工作机理。

管理单元指针（AU-PTR）

AU-PTR的位置在STM-1帧的第4行1—9列共9个字节，用以指示VC4的首字节J1在AU-4净负荷的具体位置，以便收端能据此正确分离VC4，如图3-9所示。

                                                                                                                                                                   图3-9 AU-4指针在STM帧中的位置

从图中可看到AU-PTR由H1YYH2FFH3H3H3九个字节组成，Y＝1001SS11，S比特未规定具体的值，F＝11111111。指针的值放在H1、H2两字节的后10个bit中，3个字节为一个调整单位——一个货物单位。

调整单位起什么作用？以货车运货为例，将货物——VC4连续不停的装入这辆货车的车箱——信息净负荷区，当然装载时是以一个字节一个字节来装载的，这辆货车的停站时间是125μs。

(1)      当VC4的速率（帧频）高于AU-4的速率（帧频）时，也就是AU-4的包封速率要低于VC4的装载速率时，相当于装载一个VC4的货物所用的时间少于125μs（货车停站时间），由于货车还未开走，VC4的装载还要不停的进行，这时AU-4这辆货车的车箱（信息净负荷区）已经装满了，无法再装下不断装入的货物。此时将3个H3字节（一个调整单位）的位置用来存放货物；这3个H3字节就象货车临时加挂的一个备份存放空间。那么，这时货物以3个字节为一个单位将位置都向前串一位，以便在AU-4中加入更多的货物（一个VC4+3个字节），这时每个货物单位的位置（3个字节为一个单位）都发生了变化。这种调整方式叫做负调整，紧跟着FF两字节的3个H3字节所占的位置叫做负调整位置。此时3个H3字节的位置上放的是VC4的有效信息，这种调整方式也就是将应装于下一辆货车的VC4的头三个字节装于本车上了。

(2)      当VC4的速率低于AU-4速率时，相当于在AU-4货车停站时间内一个VC4无法装完，这时就要把这个VC4中最后的那个3字节——货物单位，留待下辆车运输。这时出于AU-4未装满VC4（少一个3字节单位），于是车箱中空出一个3字节单位。为防止由于车箱未塞满而在传输中引起货物散乱，那么这时要在AU-PTR 3个H3字节后面再插入3个H3字节，此时H3字节中填充伪随机信息（相当于在车厢空间塞入的添充物），这时VC4中的3字节货物单位都要向后串一个单位（3字节），于是这些货物单位的位置也会发生相应的变化。这种调整方式叫做正调整，相应的插入3个H3字节的位置叫做正调整位置。当VC4的速率比AU-4慢很多时，要在AU-4净负荷区加入不止一个正调整单位（3个H3）。注意，负调整位置只有一个（3个H3字节），负调整位置在AU-PTR上，正调整位置在AU-4净负荷区。

(3)      不管是正调整和负调整都会使VC4在AU-4的净负荷中的位置发生了改变，也就是说VC4第一个字节在AU-4净负荷中的位置发生了改变。这时AU-PTR也会作出相应的正、负调整。为了便于定位VC4中的各字节（实际上是各货物单位）在AU-4净负荷中的位置，给每个货物单位赋予一个位置值，如图3-10所示。位置值是将紧跟H3字节的那个3字节单位设为0位置，然后依次后推。这样一个AU-4净负荷区就有261×9/3＝783个位置，而AU-PTR指的就是J1字节所在AU-4净负荷的某一个位置的值。显然，AU-PTR的范围是0~782，否则为无效指针值，当收端连续8帧收到无效指针值时，设备产生AU-LOP告警（AU指针丢失），并往下插AIS告警信号。

正/负调整是按一次一个单位进行调整的，那指针值也就随着正调整或负调整进行+1（指针正调整）或-1（指针负调整）操作。

4）在VC4与AU-4无频差和相差时，也就是货车停站时间和装载VC4的速度相匹配时，AU-PTR的值是522，如图3-9所中箭头所指处。

我们讲过指针的值是放在H1H2字节的后10个比特，那么10个bit的取值范围是0~1023(210)，当AU-PTR的值不在0~782内时，为无效指针值。H1H2的16个比特是如何实现指针调整控制的呢？见图3-10所示。

                                                                                                                                                    图3-10 AU-4中H1和H2构成的16bit指针码字

指针值由H1、H2的第七至第十六比特表示，这10个bit中奇数比特记为I比特，偶数比特记为D比特。以5个I比特和5个D比特中的全部或大多数发生反转来分别表示指针值将进行加1或减1操作，因此I比特又叫做增加比特，D比特叫做减少比特。

指针的调整是要停三帧才能再进行，也就是说若从指针反转的那一帧算起（作为第一帧），至少在第五帧才能进行指针反转（其下一帧的指针值将进行加1或减1操作）。

NDF反转表示AU-4净负荷有变化，此时指针值会出现跃变，即指针增减的步长不为1。若收端连续8帧收到NDF反转，则此时设备出现AU-LOP告警。

接收端只对连续3个以上收到的前后一致的指针进行解读，也就是说系统自认为指针调整后的3帧指针值一致，若此时指针值连续调整，在收端将出现VC4的定位错误，导致传输性能劣化。

概括地说发端5个I或5个D比特数反转，在下一帧AU-PTR的值+1或-1；收端根据所收帧的大多数I或D比特的反转情况决定是否对下一帧去调整，也就是定位VC4首字节并恢复信号指针适配前的定时。

支路单元指针（TU-PTR）

TU指针用以指示VC12的首字节V5在TU-12净负荷中的具体位置，以便收端能正确分离出VC12。TU-12指针为VC12在TU-12复帧内的定位提供了灵活动态的方法。TU-PTR的位置位于TU-12复帧的V1、V2、V3。