1.指针的作用
指针的作用就是定位,通过定位使收端能准确地从STM-N码流中拆离出相应的VC,进而通过拆VC、C的包封分离出PDH低速信号,即能实现从STM-N信号中直接分支出低速支路信号的功能。
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跟踪指示VC帧起点位置。对于VC-4,AU-PTR指的是J1字节的位置;对于VC-12,TU-PTR指的是V5字节的位置。TU或AU指针可以为VC在TU或AU帧内的位置提供一种灵活、动态的定位方法。因为TU或AU指针不仅能够容纳VC和SDH在相位上的差别,而且能够容纳两者在速率上的差别。
指针有两种:AU-PTR和TU-PTR,分别进行高阶VC(这里指VC-4)和低阶VC(这里指VC-12)在AU-4和TU-12中的定位。下面分别讲述其工作机理。
2.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VC-4的首字节J1在AU-4净负荷的具体位置,以便接收端能据此准确分离VC-4,如图4-10所示。
图4-10 AU-PTR在STM-1帧中的位置
从图4-10中可看到AU-PTR由H1YYH2FFH3H3H3九个字节组成,Y=1001SS11,其中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。AU-4的指针调整,每调整1步为3个字节,它表示每当指针值改变1,VC-4在净荷区中的位置就向前或往后跃变了3个字节。
为了便于定位VC-4在AU-4净负荷中的位置,给每个调整单位赋予一个位置值,如图4-10所示。规定将紧跟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。
管理单元指针调整规则如下。
(1)当VC-4的速率(帧频)高于AU-4的速率(帧频)时,将3个H3字节(一个调整步长)的位置用来存放信息;紧跟着FF两字节后的3个H3字节所占的位置叫做负调整位置。这3个H3字节就像货车临时加挂的一个备份车厢,可以缓冲一下运送能力不足的矛盾。那么,这时下一个VC-4在下一个AU-4净荷中的位置就向前跳动了1步(3个字节),随着指针值就减少1,这就实现了1次指针负调整。当指针值等于0时,再减1即为782。
(2)当VC-4的速率低于AU-4速率时,可在净荷区内3个H3字节后再插入3个字节的塞入比特,填充伪随机信息。这可插入3个字节塞入比特的位置叫作正调整位置。这时VC-4的首字节就要向后移1个步长(3个字节),于是下一个VC-4在下一个AU-4净荷中的位置就往后跳动了1步(3个字节)。随着指针值就增加1,这就实现了1次指针正调整。当指针值等于782时,再加1即为0。
(3)不管是正调整和负调整都会使VC-4在AU-4的净负荷中的位置发生改变,也就是说VC-4首字节在AU-4净负荷中的位置发生改变。这时AU指针值也会作出相应的正、负调整。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,设备即产生AU4-LOP告警(AU指针丢失),触发AU4-AIS告警,并往下插送AIS告警信号TU12-AIS。
正/负调整是按每次1个步长进行调整的,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。AU-4指针每调整1次,不管正负,至少有3个后续帧不允许再作指针调整的操作。(www.xing528.com)
(4)当VC-4与AU-4无频差和相差时,AU-4指针值保持其先前的值不变。AU-4的指针值是放在H1H2字节的后10个比特,而该10个比特的取值范围是0~1023,当AU-PTR的值不在0~782以内时,则为无效指针值。H1H2的16个比特实现指针调整控制如表4-1所示。
表4-1 AU-4中H1和H2字节的规范细则
指针值由H1、H2的第七至第十六比特表示,这10个比特中奇数比特记为I比特,偶数比特记为D比特。以5个I比特或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比特又叫作增加比特,D比特又叫作减少比特。
指针的每次调整是要停3帧才能再进行,也就是说若从指针的I/D比特反转的那一帧算起(作为第一帧),至少在第五帧才能进行新的指针I或D比特反转(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,此时指针值会出现大跃变,即指针增减的值不为1。若接收端连续8帧收到NDF反转,则表示此时设备出现AU4-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VC-4的定位错误,导致传输性能劣化。总之,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;而接收端以所收帧中大多数I或D比特的反转情况决定是否对下一帧的指针作1步调整。
3.支路单元指针(TU12-PTR)
TU-12指针用以指示VC-12的首字节(V5)在TU-12净负荷中的具体位置,以便接收端能准确分离出VC-12。TU-12指针为VC-12在TU-12复帧内的定位提供了灵活的方法。TU-12PTR由V1、V 2、V 3和V 4四个字节组成。TU-PTR的位置位于TU-12复帧的4个开销字节处(V1、V2、V3、V4),如图4-11所示。
图4-11 TU-12指针位置和偏移量编号
在TU-12净负荷中,从紧邻V2的那一字节起,从0开始,以每个字节为一个调整单位,依次按其相对于最后一个V2字节的偏移量给予编号,例如“0”“1”“2”等,总共有0~139个偏移编号(指针值)。VC-12帧的首字节(V5)位于某一偏移编号位置,该编号对应的二进制值即为TU-12指针值。
TU-12PTR中的V3字节为负调整机会字节(位置),V3后随的那个字节为正调整机会字节,V4为保留字节。指针值置于V1、V2字节中的后10个比特中,V1、V2字节的16个比特的功能与AU-PTR的H1H2字节的16个比特功能完全相同。指针值是指示V2字节与VC-12首字节的偏移量。计算偏移量时,指针字节(V1~V4)是不在计数以内的。
TU-PTR的调整单位为每步1个字节,指针值的范围为0~139。若连续8帧收到无效指针或NDF,则设备的接收端即出现TU12-LOP(支路单元指针丢失)告警,并下插AIS告警信号。
TU-PTR的指针调整规则和指针解读方式类似于AU-PTR。
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