1pps+TOD接口物理電器特性及TOD協(xié)議格式規(guī)范

1、. -中國移動關于TD無線系統(tǒng)高精度時間同步的功能、性能和時間接口技術規(guī)修訂稿1.1 TD無線系統(tǒng)的同步功能要求1.1.1 時間同步總體要求Ø 不同基站間空口同步信號相對時間誤差小于3us。Ø 基站空口載波頻率偏差優(yōu)于+/-0.05ppm。Ø 基站輸入抖動容限不小于±200ns(3s情況下)。Ø BBU+多級RRU串連級聯(lián)時空口相對傳輸輸出接口的時間偏差小于±300ns(3s情況下)。Ø 基站應提供1PPSTOD輸入/輸出時間接口和1588 v2 FE輸入端口。Ø 在時間輸入接口應具備時延補償功能，補償圍10ns1

2、0us，補償步長不高于10ns；輸出口補償功能可選。Ø 基站能夠支持通過1ppsTOD時間接口、1588 v2 FE端口以及置衛(wèi)星接收機模塊等多種方式獲取時間同步，不同方式間能夠相互備份，實現(xiàn)基站時間源的冗余保護。1.1.2 基于1PPS+TOD方式的時間同步功能要求Ø 基站能夠支持通過1PPS信號和TOD信息輸入，獲得同步定時信息，使基站與傳輸網(wǎng)絡上游時間效勞器之間實現(xiàn)滿足空口時間和頻率精度要求的同步。Ø TOD信息波特率默認為9600，無奇偶校驗，1個停頓位，8個數(shù)據(jù)位，應在1PPS上升沿1ms后開場傳送TOD信息，并在500ms傳完，此TOD消息標示當前1P

3、PS上升沿時間。TOD協(xié)議報文發(fā)送頻率為每秒1次。Ø 對于1PPS秒脈沖，采用上升沿作為準時沿，上升時間應小于50ns，脈寬應為20ms200ms。Ø 1PPS和TOD信息傳送采用422電平方式，物理接頭采用RJ45或DB9，其電氣特性滿足相應標準要求，線序要求如下：PIN信號定義說明1NC默認態(tài)為懸空高阻2NC默認態(tài)為懸空高阻3422_1_N1PPS 4GNDRS422電平GND5GNDRS422電平GND6422_1_P1PPS 7422_2_NTOD時間信息8422_2_PTOD時間信息1.1.3 基于以太網(wǎng)接口的時間同步功能要求Ø 基站應支持1588V2時

4、間解析功能，能夠通過以太網(wǎng)接口恢復出時間同步定時信息，使基站與傳輸網(wǎng)絡上游時間效勞器之間實現(xiàn)滿足空口時間和頻率精度要求的同步。Ø 對于NODE B的1588v2同步功能應至少支持Slave狀態(tài)。Ø 對于NODE B的1588v2同步功能支持邊界時鐘Boundary模式。Ø 從Iub接口獲取的時間同步信號精度在不同的傳輸網(wǎng)絡負荷下應能夠得到保證，特別是采用IP包進展同步消息傳遞時。Ø 應支持1588V2以太網(wǎng)接口FE或GE，其應符合IEEE802.3。1.2 1PPS+TOD接口中TOD的協(xié)議規(guī)TOD協(xié)議應采用二進制方式進展編碼，具體幀定義和消息定義見1.

5、2.1節(jié)和1.2.2節(jié)。1.2.1 TOD幀定義TOD幀構造如下列圖所示：TOD消息使用完整的8bit一個字節(jié)的數(shù)據(jù)進展傳輸，采用校驗和保護，使用消息類型和消息ID兩級的方式對消息進展分類。對于超過一個字節(jié)的域，需遵循Big Endian規(guī)，bit0代表最高位。TOD幀解釋：（1） 幀頭由SYNC CHAR 1和SYNC CHAR 2 兩個字節(jié)組成。SYNC CHAR 1 ：一個字節(jié)固定數(shù)值0x43表示，表示ASCII碼中“C字符。 SYNC CHAR 2 ：一個字節(jié)固定數(shù)值0x4D表示，表示ASCII碼中“M字符。（2） 消息頭由消息類和消息ID兩個字節(jié)組成。 CLASS ：消息類規(guī)定了TO

6、D消息的根本分類，一字節(jié)長度。 ID ：消息ID定義了具體TOD消息的編號，一字節(jié)長度。（3） 消息長度域由兩個字節(jié)組成。消息長度字域計算的有效圍只包括消息的凈載荷payload，不包含幀頭，消息頭，消息長度本身和校驗和域。（4） 載荷域消息容，由假設干字節(jié)組成。（5） 循環(huán)冗余檢驗FCS域循環(huán)冗余檢驗碼的生成多項式為：1.2.2 TOD消息定義1.2.2.1 時間信息消息消息名稱時間信息消息描述時間信息類型每秒周期上報注視-消息構造類型編號長度載荷校驗和0x010x20 1414Bytes FCS載荷容：字節(jié)偏移量數(shù)據(jù)類型縮放比名稱單位注釋0 U4 - 周秒TOWsGPS Second ti

7、me of Week GPS時間周秒4 I4 - Reserved-保存8 U2- 周數(shù)week - GPS week (GPS time) GPS時間周數(shù)10 I1 - LeapS s Leap Seconds (GPS-UTC) GPS時與UTC時偏移量11 U1 - 秒脈沖狀態(tài)- 0x00 =正常0x01 =降質0x02 =不可用其它保存12 U1- TAcc -PPS抖動量級0-255： 0 0ns 1-15ns 2-30ns 255-無意義注：傳輸設備固定設置為25513U1 - Reserve- 保存14U1 - Reserve- 保存1.2.2.2 時間狀態(tài)消息消息名稱時間狀態(tài)消

8、息描述表示當前發(fā)出的時間信息的狀態(tài)類型每秒周期上報注釋適用于衛(wèi)星接收機消息構造類型編號長度載荷校驗和0x010x03 1515 Bytes FCS載荷容：字節(jié)偏移量數(shù)據(jù)類型縮放比名稱單位注釋0 U1- 時鐘源類型-0x00 ：北斗0x01 ：GPS0x02 ：15881U2- 時鐘源工作狀態(tài)太- GPSfix Type, range 0.3 0x00 = no fix0x01 = dead reckoning only0x02 = 2D-fix0x03 = 3D-fix0x04 = GPS + dead reckoning bined0x05 = Time only fix0x06.0xff

9、= reserved3U2- 監(jiān)控告警MonitorAlarm- 時鐘源狀態(tài)告警：Bit 0: not usedBit 1: Antenna openBit 2: Antenna shortedBit 3: Not tracking satellitesBit 4: not usedBit 5: Survey-in progressBit 6: no stored positionBit 7: Leap second pendingBit 8: In test modeBit 9: Position is questionableBit 10: not usedBit 11: Almanac

10、not pleteBit 12: PPS was generated5U1 - Reserved- -6U1 - Reserved- -7U4 - Reserved- -11U4 - Reserved- -1.2.2.3 數(shù)據(jù)類型定義以上數(shù)據(jù)類型定義如下：ShortTypeSize (Bytes)mentMin/MaxResU1 Unsigned Char 1 0.255 1I1 Signed Char 1 2's plement-128.1271U2 Unsigned Short 2 0.65535 1I2 Signed Short 2 2's plement-32768.327671U4 Unsigned Long 4 0.4'294'967'2951I4 Signed Long 4 2's plement-2'147'483'648.2'147'483'64