BTS3X时钟参考源异常告警问题操作指导书20040430A.doc

资料编码产品名称GSM BTS使用对象产品版本BTS3X编写部门资料版本BTS3X时钟参考源异常告警问题操作指导书拟 制：吴东 17251日 期：2004-03-21审 核：日 期：审 核：日 期：批 准：日 期：华 为 技 术 有 限 公 司版权所有 侵权必究修订记录日期修订版本描述作者2003-01-151.00初稿完成 周国劲 2003-06-181.01修改罗玉美2004-03-211.02修改吴东2004-04-291.03修改吴东目 录第1章 概述6第2章 射频时钟源的要求62.1 选用恒温晶振62.2 出厂校准62.3 软件锁频7第3章 BTS3X基站时钟测试端口7第4章 BTS3X基站时钟状态指示灯7第5章 BTS3X基站时钟软件版本介绍8第6章 BTS3X基站时钟参考源异常告警操作指导86.1 告警产生的原因分析86.2 告警处理操作示例96.2.1 时钟模式设置96.2.2 下发校准值和保存校准值106.2.3 1130版本的跟踪模式116.2.4 发送自定义消息116.2.5 消息格式和分析126.3 告警处理的原则146.4 告警处理的步骤146.4.2 0407版本156.4.3 1130版本166.4.4 0529版本16第7章 基站时钟测试和校准167.1 13M时钟简易校正办法167.2 13M时钟精确测量和校正办法17第8章 举例188.1 1130版本举例188.2 0407版本举例18表目录 表2-1 恒温晶振老化漂移指标6表5-1 硬软件配套关系8图目录 图2-1 时钟处理过程示意图7图6-1 时钟设置界面10图6-2 校准值操作界面10图6-3 自定义消息窗口11图6-4 MCK版本查询15BTS3X时钟参考源异常告警问题操作指导书关键词Key words：时钟、GSM、BTS、晶振、告警摘 要Abstract：本文详细地介绍了如何处理BTS3X基站的时钟参考源异常告警缩略语清单List of abbreviations：Abbreviations缩略语Full spelling 英文全名Chinese explanation 中文解释第1章 概述本文用于指导技术支援和合作方工程师处理基站时钟参考源异常告警，若以前的资料与此操作指导内容有冲突之处，以此指导书为准。“时钟参考源异常告警”本质上是传输异常告警，需要处理的是传输，但是由于TMU单板上电源模块损坏和校准值设偏等原因，本文采用自定义消息的方法来筛选出该类问题，可在远端操作，避免了盲目跑站的麻烦。通过本文描述的方法，在远端可以定位是否电源模块损坏，是否校准值设偏。多个基站同时出现“时钟参考源异常告警”，属于上级时钟问题，应首先检查BSC时钟，不在本文讨论之列。第2章 射频时钟源的要求在ETSI GSM 05.10 Digital cellular telecommunications system (Phase 2+) Radio subsystem synchronization规范BTS同步要求一节中，规定了基站射频时钟源的绝对精度要优于0.05ppm。2.1 选用恒温晶振BTS3X基站射频基准时钟由TMU单板提供，该板上有一个13MHz的恒温晶振，其老化漂移指标如下表所示。表2-1 恒温晶振老化漂移指标Aging0.001ppm / daily0.1ppm / yearly0.3ppm / 10years2.2 出厂校准TMU单板在出厂前进行高温老化，然后进行13MHz时钟校准，13MHz时钟的出厂校准精度是0.1Hz，约合0.0077ppm。13MHz时钟的处理过程如图1所示。图2-2 时钟处理过程示意图2.3 软件锁频BTS3X基站13MHz时钟的参考源有两种选择：E1线路恢复时钟和外同步时钟，目前使用的都是E1线路恢复时钟。时钟软件以E1线路恢复时钟为参考源调整13MHz恒温晶振的输出来跟踪锁定，因此称为软件锁频。第3章 BTS3X基站时钟测试端口GMK2TMU单板的拉手条上有3个SMB插座用于BTS3X基站时钟测试，三个端口的丝印从上到下分别是：1）T2M：2MHz参考时钟测试端口；2）FCK: 216.7Hz帧时钟测试端口；3）T13M：13MHz基站基准时钟测试端口；第4章 BTS3X基站时钟状态指示灯GMK2TMU单板的拉手条上有2个绿色的指示灯用于指示时钟状态，两指示灯的丝印从上到下分别是：1）M/S：时钟主备状态指示。快闪：主时钟；慢闪：备时钟。2）PLL：当前时钟状态指示。常亮：自由振荡；快闪（4Hz）：捕捉；慢闪（1Hz）：锁定；第5章 BTS3X基站时钟软件版本介绍BTS3X基站时钟软件共有3个版本：V302（0407）、V303（0529）和BxD.1130。前两个版本软件是烧片软件，不能在线升级，升级的办法只有更换51单片机芯片或更换TMU单板，BxD.1130版本与TMU单板软件捆绑在一起，可进行在线加载升级。0407版本主要特点是有4Hz限制，当基站时钟和参考源偏差超过4Hz时不会跟踪上级参考时钟。0529版本没有这一限制，一直跟踪上级参考时钟。1130版本是在0529版本的基础上修改。1130版本主要增加了“有无跟踪范围限制”选择。当选择“无跟踪范围限制”时时钟算法与0529基本一致，即“基站时钟始终跟踪上级时钟”，这是缺省配置。当选择“有跟踪范围限制”时时钟算法与0407类似，此时基站时钟不会始终跟踪上级时钟，只有基站时钟和参考源偏差2Hz，基站时钟不跟踪上级时钟，以Flash中保存的校准值自由振荡。各版本软件与GMK2TMU单板配套关系如下表所示。表5-1 硬软件配套关系GMK2TMU单板硬件版本Rev.0Rev.ARev.BRev.CRev.E时钟软件版本04070529 1130第6章 BTS3X基站时钟参考源异常告警操作指导6.1 告警产生的原因分析时钟参考源异常告警产生的原因分为三类：1）坏板主要是TMU单板的电源模块24D12损坏和中心频率偏移。电源模块损坏以及中心频率偏移较多时，晶振的频率输出无法跟踪锁定上级参考时钟，从而导致时钟参考源异常告警。晶振仍然能够输出13MHz时钟，基站业务不会中断，但是由于输出的时钟精度已经不能保证在协议要求的0.05ppm以内，可能影响到基站之间的切换。2）传输不稳定传输不稳定是造成时钟参考源异常告警的主要原因。3）校准值被调偏校准值被调偏将可能导致时钟参考源异常告警。仅仅1130版本和0407版本存在此问题，这是因为缺省配置为“有跟踪范围限制”的1130版本和0407版本从自由振荡状态迁移到捕捉状态都有频偏限制。缺省配置为“有跟踪范围限制 1130版本：在自由振荡状态，当|f |=2Hz时进入捕捉状态。下文的1130版本如无说明均指这一情况。配置为“无跟踪范围限制 1130版本：同0529版本，无限制。这一情况参考0529，下文不单独讨论。0407版本： 在自由振荡状态，当|f |2Hz时不会进入捕捉状态。不需要改变这一选项。6.2.4 发送自定义消息超级用户登陆基站远端维护台，打开发送自定义消息窗口，如下图所示：图6-3 自定义消息窗口6.2.5 消息格式和分析发送自定义消息的目的是打开MCK上报计数器读数的功能，从而判断问题。要求TMU主机版本是01.1130版本及以上。MCK0407版本：1）打开MCK上报计数器读数的功能先发送D4-00-ff-ff-ff-81-00-ff-12-7a-06-64-1f-00-04-00-02-0e-ff-00-00-00-00-00-00-00-00接着发送D1-00-ff-ff-ff-87-07-ff这样就打开了MCK上报计数器读数的功能,消息显示如下：17:13:55 TMU-DPRAM:UNKNOWN 0F-DA-8D-0F-FF-2）消息分析这样的消息格式“0F-AA-BB-CC-DD”就包含了计数器读数和当前校准值，是十六进制。 AABB是一个16bit数。最高位是符号位，1表示负，0表示正。它表示了假设上级时钟准确的前提下，13M时钟的偏离。举例：（1）对负数的计算0XF1E2,偏离为0X100000XF1E20X0E1E0X0E1E的十进制是3614。用3614除以260得到13.9Hz,这就是13M偏了13.9Hz,那么是正偏还是负偏，看读数的符号位，符号位是负，表示负偏，也就是13M输出小了，应该调大13M，也就是增加校准值。增加的校准值是13.9Hz*86.5=1202,把当前的校准值加大1202即可。（2）对正数的计算0X300,偏离就是0x300，不要再用0x10000去做减法了。0X300的十进制是768。用768除以260得到2.95Hz,这就是13M偏了2.95Hz,那么是正偏还是负偏，看读数的符号位，符号位是正，表示正偏，也就是13M输出大了，应该调小13M，也就是减少校准值。减少的校准值是2.95Hz*86.5=255,把当前的校准值减小255即可。3）停止MCK上报计数器读数的功能问题处理完毕后停止MCK上报计数器读数的功能,发送消息如下：D4-00-ff-ff-ff-81-00-00-12-7a-06-64-1f-00-04-00-02-0e-ff-00-00-00-00-00-00-00-00MCK0529版本：1）打开MCK上报计数器读数的功能先发送D4-00-ff-ff-ff-81-00-ff-01-61接着发送D1-00-ff-ff-ff-87-07-ff这样就打开了MCK上报计数器读数的功能,消息显示如下：17:13:55 TMU-DPRAM:UNKNOWN 32-DA-8D-0F-FF-2）消息分析这样的消息格式“32-AA-BB-CC-DD”就包含了计数器读数和当前校准值，是十六进制。 AABB是一个16bit数，无符号位，它表示了假设上级时钟准确的前提下，13M时钟的偏离。（注意和0407不一样）比如0X0FFF的十进制是4095。用4095除以260得到15.8Hz,这就是13M偏了15.8Hz,那么是正偏还是负偏，不能判断出来，可以尝试法。增加或者减少的校准值是15.8Hz*86.5=1362,把当前的校准值加大或者减少1362即可。3）停止MCK上报计数器读数的功能问题处理完毕后停止MCK上报计数器读数的功能,发送消息如下：D4-00-ff-ff-ff-81-00-ff-01-62然后D4-00-ff-ff-ff-81-00-ff-01-63注意：如果读数开始不能上报，请先停止MCK上报计数器读数的功能，然后再打开。MCK1130版本：1）打开MCK上报计数器读数的功能先发送D4-00-ff-ff-ff-81-00-ff-01-61接着发送D1-00-ff-ff-ff-87-07-ff这样就打开了MCK上报计数器读数的功能,消息显示如下：17:13:55 TMU-DPRAM:UNKNOWN 32-DA-8D-0F-FF-2）消息分析这样的消息格式“32-AA-BB-CC-DD”就包含了计数器读数和当前校准值，是十六进制。 AABB是一个16bit数。最高位是符号位，1表示负，0表示正。它表示了假设上级时钟准确的前提下，13M时钟的偏离。举例：（1）对负数的计算0XF1E2,偏离为0X100000XF1E20X0E1E0X0E1E的十进制是3614。用3614除以260得到13.9Hz,这就是13M偏了13.9Hz,那么是正偏还是负偏，看读数的符号位，符号位是负，表示负偏，也就是13M输出小了，应该调大13M，也就是增加校准值。增加的校准值是13.9Hz*86.5=1202,把当前的校准值加大1202即可。（2）对正数的计算0X300,偏离就是0x300，不要再用0x10000去做减法了。0X300的十进制是768。用768除以260得到2.95Hz,这就是13M偏了2.95Hz,那么是正偏还是负偏，看读数的符号位，符号位是正，表示正偏，也就是13M输出大了，应该调小13M，也就是减少校准值。减少的校准值是2.95Hz*86.5=255,把当前的校准值减小255即可。3）停止MCK上报计数器读数的功能问题处理完毕后停止MCK上报计数器读数的功能,发送消息如下：D4-00-ff-ff-ff-81-00-ff-01-62然后D4-00-ff-ff-ff-81-00-ff-01-63注意：如果读数开始不能上报，请先停止MCK上报计数器读数的功能，然后再打开。6.3 告警处理的原则传输不稳定是造成时钟参考源异常告警的主要原因。短时间的传输不稳定将导致时钟参考源异常告警，因此需要观察至少4到5个小时，看告警能否恢复。对不能恢复的告警需要判断是否坏板，对判断不是坏板的问题，需要携带频率计到基站设定校准值。6.4 告警处理的步骤首先确认MCK版本是0407、0529还是1130。在基站远端维护台上查看单板信息：图6-4 MCK版本查询MCK软件版本如果能显示出来就是1130，否则就是0529或者0407。如何区分0407和0529？可行的办法就是通过现象判断：0407版本的时钟状态基本上总是处于自由振荡状态；0529版本的时钟状态基本上总是处于捕捉状态。操作前记下此时的校准值。6.4.2 0407版本1）超级用户登陆基站远端维护台。2）时钟跟踪模式设成内时钟模式。3）校准值设置为0，记下第二次鉴相器读数（第一次不准）；然后校准值设置成4095，记下第二次鉴相器读数。比较两者读数的差别，正常范围应该是40Hz以上，如果只有几hz，可以判断是TMU单板损坏，定位结束，更换TMU单板，否则继续下一步骤。4）携带频率计、便携机、近端维护线和TMU备板到基站测试和校准时钟,请参考第7节。提示：0到4095是校准值可以调整的范围，超出这一范围是无效的。6.4.3 1130版本1）超级用户登陆基站远端维护台。2）时钟跟踪模式设成内时钟模式。3）校准值设置为0，记下第二次鉴相器读数（第一次不准）；然后校准值设置成4095，记下第二次鉴相器读数。比较两者读数的差别，正常范围应该是40Hz以上，如果只有几hz，可以判断是TMU单板损坏，定位结束，更换TMU单板，否则继续下一步骤。4）携带频率计、便携机、近端维护线和TMU备板到基站测试和校准时钟,请参考第7节。提示：0到4095是校准值可以调整的范围，超出这一范围是无效的。6.4.4 0529版本和0427、1130不同的是，0529版本尽管也是每262秒上报一次计数器读数，但是上报的读数是连续8次有效采样值的平均值。也就是说最短需要26282096秒才能刷新一次计数器读数。所以对0529版本不采用0407、1130的方法。告警后能在1天内恢复的基站，判断为传输问题。超过1天以上一直不能锁定的基站，携带频率计、便携机、近端维护线和TMU备板到基站测试和校准时钟,请参考第7节。第7章 基站时钟测试和校准测试基站时钟常用的仪表有频率计、GPS接收机。由于频率计自带的晶振精度不高，在测量基站时钟时最好外接高精度时钟参考源，GPS接收机（锁定情况下）的精度可达10E1110E12，可用来作频率计的外时钟参考。以下是我司常用的仪器型号：频率计：HP53132AGPS接收机：HP58503A、HP58503B （需配有天线和馈线）7.1 13M时钟简易校正办法必备仪器设备和环境1）频率计一台；2）近端维护线一条；3）MMI基站维护系统； 4）一段连接电缆，一端是SMB阳头，另一端是BNC阳头。13M时钟校正步骤1）确认频率计已校准。单板已正常工作（预热15分钟），单板13M测试口通过连接电缆入频率计，串口通讯线连接TMU串口和MMI 基站维护系统控制台；2）选中单板管理，选择时钟设置项；4）时钟设置界面内选择内时钟，反复调整下发校准值使频率计13MHz读数误差0.1Hz以内；不能调整好的直接更换TMU。5）在时钟设置界面选择保存到FLASH，按确认，记下此DA校准值。6）时钟设置界面内选择跟踪BSC时钟，观察基站是否能够锁定（0407版本观察30分钟，0529版本2小时，1130版本观察3小时，如果观察期间单板状态直接返回到自由振荡，就不需要再观察了）。不能锁定的可以判断是传输问题，在远端数据配置台上设置成内时钟工作，等传输问题解决了再恢复跟踪BSC时钟；能够锁定但是使用频率计测量13MHz超出0.65Hz协议范围的也是传输问题，同样在远端数据配置台上设置成内时钟工作，等传输问题解决了再恢复跟踪BSC时钟；7）结束工作。