1pps+TOD接口物理电器特性及TOD协议格式规范

1、. -中国移动关于TD无线系统高精度时间同步的功能、性能和时间接口技术规修订稿1.1 TD无线系统的同步功能要求1.1.1 时间同步总体要求Ø 不同基站间空口同步信号相对时间误差小于3us。Ø 基站空口载波频率偏差优于+/-0.05ppm。Ø 基站输入抖动容限不小于±200ns(3s情况下)。Ø BBU+多级RRU串连级联时空口相对传输输出接口的时间偏差小于±300ns(3s情况下)。Ø 基站应提供1PPSTOD输入/输出时间接口和1588 v2 FE输入端口。Ø 在时间输入接口应具备时延补偿功能，补偿围10ns1

2、0us，补偿步长不高于10ns；输出口补偿功能可选。Ø 基站能够支持通过1ppsTOD时间接口、1588 v2 FE端口以及置卫星接收机模块等多种方式获取时间同步，不同方式间能够相互备份，实现基站时间源的冗余保护。1.1.2 基于1PPS+TOD方式的时间同步功能要求Ø 基站能够支持通过1PPS信号和TOD信息输入，获得同步定时信息，使基站与传输网络上游时间效劳器之间实现满足空口时间和频率精度要求的同步。Ø TOD信息波特率默认为9600，无奇偶校验，1个停顿位，8个数据位，应在1PPS上升沿1ms后开场传送TOD信息，并在500ms传完，此TOD消息标示当前1P

3、PS上升沿时间。TOD协议报文发送频率为每秒1次。Ø 对于1PPS秒脉冲，采用上升沿作为准时沿，上升时间应小于50ns，脉宽应为20ms200ms。Ø 1PPS和TOD信息传送采用422电平方式，物理接头采用RJ45或DB9，其电气特性满足相应标准要求，线序要求如下：PIN信号定义说明1NC默认态为悬空高阻2NC默认态为悬空高阻3422_1_N1PPS 4GNDRS422电平GND5GNDRS422电平GND6422_1_P1PPS 7422_2_NTOD时间信息8422_2_PTOD时间信息1.1.3 基于以太网接口的时间同步功能要求Ø 基站应支持1588V2时

4、间解析功能，能够通过以太网接口恢复出时间同步定时信息，使基站与传输网络上游时间效劳器之间实现满足空口时间和频率精度要求的同步。Ø 对于NODE B的1588v2同步功能应至少支持Slave状态。Ø 对于NODE B的1588v2同步功能支持边界时钟Boundary模式。Ø 从Iub接口获取的时间同步信号精度在不同的传输网络负荷下应能够得到保证，特别是采用IP包进展同步消息传递时。Ø 应支持1588V2以太网接口FE或GE，其应符合IEEE802.3。1.2 1PPS+TOD接口中TOD的协议规TOD协议应采用二进制方式进展编码，具体帧定义和消息定义见1.

5、2.1节和1.2.2节。1.2.1 TOD帧定义TOD帧构造如下列图所示：TOD消息使用完整的8bit一个字节的数据进展传输，采用校验和保护，使用消息类型和消息ID两级的方式对消息进展分类。对于超过一个字节的域，需遵循Big Endian规，bit0代表最高位。TOD帧解释：（1） 帧头由SYNC CHAR 1和SYNC CHAR 2 两个字节组成。SYNC CHAR 1 ：一个字节固定数值0x43表示，表示ASCII码中“C字符。 SYNC CHAR 2 ：一个字节固定数值0x4D表示，表示ASCII码中“M字符。（2） 消息头由消息类和消息ID两个字节组成。 CLASS ：消息类规定了TO

6、D消息的根本分类，一字节长度。 ID ：消息ID定义了具体TOD消息的编号，一字节长度。（3） 消息长度域由两个字节组成。消息长度字域计算的有效围只包括消息的净载荷payload，不包含帧头，消息头，消息长度本身和校验和域。（4） 载荷域消息容，由假设干字节组成。（5） 循环冗余检验FCS域循环冗余检验码的生成多项式为：1.2.2 TOD消息定义1.2.2.1 时间信息消息消息名称时间信息消息描述时间信息类型每秒周期上报注视-消息构造类型编号长度载荷校验和0x010x20 1414Bytes FCS载荷容：字节偏移量数据类型缩放比名称单位注释0 U4 - 周秒TOWsGPS Second ti

7、me of Week GPS时间周秒4 I4 - Reserved-保存8 U2- 周数week - GPS week (GPS time) GPS时间周数10 I1 - LeapS s Leap Seconds (GPS-UTC) GPS时与UTC时偏移量11 U1 - 秒脉冲状态- 0x00 =正常0x01 =降质0x02 =不可用其它保存12 U1- TAcc -PPS抖动量级0-255： 0 0ns 1-15ns 2-30ns 255-无意义注：传输设备固定设置为25513U1 - Reserve- 保存14U1 - Reserve- 保存1.2.2.2 时间状态消息消息名称时间状态消

8、息描述表示当前发出的时间信息的状态类型每秒周期上报注释适用于卫星接收机消息构造类型编号长度载荷校验和0x010x03 1515 Bytes FCS载荷容：字节偏移量数据类型缩放比名称单位注释0 U1- 时钟源类型-0x00 ：北斗0x01 ：GPS0x02 ：15881U2- 时钟源工作状态太- 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- 监控告警MonitorAlarm- 时钟源状态告警：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 数据类型定义以上数据类型定义如下：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