1588v2时间接口规范QBB0172010

中国移动通信CHINAMOBILE中国移动通信企业标准QB—B—017—2010中国移动高精度时间同步

1588v2时间接口规范ChinaMobileSpecificationof1588v2

TimeInterfaceforPrecisionTime

Synchronization版本号：1.0.02011-4-8实施2011-4-82011-4-8实施中国移动通信集团公司发布QB-B-017-2010QB-B-017-2010QB-B-017-2010QB-B-017-2010取值范围0255取值范围0255；Prioirty2：值越小，优先级越高。用于微调的时钟优先级-—-»”〜”》在不同钟情况下的数据集比较中为倒数第二项；该字段也为可配置，取值范围0~255；值越小，优先级越高。GM时钟等级clockclas：取值范围0~255；值越小，等级越高。clockclass取值定义如表B-1所示。表B-1clockclass取值定义clockClass值定义0保留，与未来版本兼容1-5保留

6冋步于主参考定时源，不能成为从设备7原为等级6的时钟进入保持模式并满足保持要求，不能成为从设备8-12保留13冋步于应用参考定时源，不能成为从设备14原为等级13的时钟进入保持模式并满足保持要求，不能成为从设备15-51保留52原为等级7的时钟进入保持模式不满足保持要求，不能成为从设备53-57保留58原为等级14的时钟进入保持模式不满足保持要求，不能成为从设备59-186保留187原为等级7的时钟进入保持模式不满足保持要求，可以成为从设备188-192保留193原为等级14的时钟进入保持模式不满足保持要求，可以成为从设备194-254保留255Slave-only时钟附录C(PTP系统中的数据类型和在线格式附录)在基于在PTP方式的通信中，PTP变量和消息字段的数据类型的含义、大小、在线格式等信息必须保持一致才能被通信双方所识别，使协议正确运行，为此有必要统一PTP系统中的数据类型和在线格式定义。C.1简单PTP数据类型(Primitivedatatype)所有非基本PTP数据类型都是从下表所列的基本数据类型派生出来的。这些数据类型并不依赖于特定的编程语言。每种类型的关键特性如下：整数：所有的整数类型都具有有限的长度，长度的标识由与之关联数字标识。比如Uinterger48，有符号数和无符号数的标识由首字母U来标识。由这些数据类型表示的数字在其长度范围内遵循算术法则。算术操作被看成为数据类型模后的运算，比如2个Uinterger48的和运算，两个数先模2+48,然后进行和运算。有符号整数由2的补码形式表示。枚举：所有的枚举类型都具有有限域长度，长度的标识由与之关联的数字标识。比如Enumeration4。除非在本标准的特殊说明，关于枚举数据域的位模式解释为位模式和指定的枚举类型意义相关联。布尔：布尔代数中的逻辑值。半位码元和字节：分别为4位和8位域。表C-1简单数据类型数据类型定义大小Boolean布尔值1-bitEnumeration4枚举类型数值4-bitEnumeration8枚举类型数值8-bitEnumeration16枚举类型数值16-bitUInteger4无符号整型4-bitInteger8有符号整型8-bitUInteger8无符号整型8-bitInteger16有符号整型16-bitUInteger16无符号整型16-bitInteger32有符号整型32-bitUInteger32无符号整型32-bitUInteger48无符号整型48-bitInteger64有符号整型64-bitNibble参考具体解释4-bitOctet参考具体解释8-bitC.2派生数据类型(DerivedPTPdatatype)•概述简单数据类型数组：〈datatype〉［lengthField］〈label〉，其中：〈datatype〉〈数据类型〉：表示数据类型［lengthField］［长度域］：标识数组的长度<label><标志〉：表示所定义的数组数据类型的词汇名称多成员结构体：struct〈StruetureName〉//〈结构名称〉{〈DataTypel〉〈memberNamel〉；//〈数据类型1>〈成员名称1>;

〈DataType2〉〈memberName2〉；//〈数据类型2〉〈成员名称2〉;}；其中：〈结构名称〉：定义的数据类型词汇名称〈数据类型〉：为第一个成员的数据类型〈成员名称〉：为第一个成员的词汇名称衍生的数据类型：〈DataType〉〈TypeName〉<DataType>：定义的数据类型具有相同的特性〈TypeName〉：定义名称<DataType>[lengthFiled]<TypeName>〈DataType〉：定义的数据类型具有相同的特性[lengthFiled]:定义长度〈TypeName〉：定义名称时间间隔TimeInterval类型表示时间间隔。structTimeInterval{Integer64scaledNanoseconds;};scaledNanoseconds为时间间隔，表示以纳秒为单位的时间间隔乘以2+16后的结果。超出这个数据类型最大范围的正或者负的时间间隔分别用最大的正值和最大的负值来分别表示。比如：2.5ns表示成：0X0000000000028000(注：2.5x216=26384010=0X28000)。时戳Timestamp数据类型表示离时间原点的正时间值。structTimestamp{UInteger48secondsField;UInteger32nanosecondsField;};secondsField成员为时戳秒值的整数部分。nanosecondsFiled成员为时戳纳秒的小数部分。nanosecondsFiled成员通常小于109。比如：+2.000000001表示为：secondsField=0X000000000002和nanosecondsField=0X00000001时钟标识ClockIdentity类型用来定义一个时钟(注：8个字节)，采用IEEEMAC48编码方式。端口标识PortIdentity类型用来定义一个PTP端口。structPortIdentity{ClockIdentityclockIdentity;UInteger16portNumber;};端口协议地址PortAddress类型用来定义PTP端口的协议地址。structPortAddress{Enumeration16networkProtocol;UInteger16addressLength;Octet[addressLength]addressField;};网络协议(networkProtocol)的值来自网络协议列举。地址长度(addressLength)以字节为单位的地址。长度是1到16字节。地址域(addressField)保持一个端口的协议地址，其格式按照网络协议区分的协议映射附录定义。地址域的最大字节被映射进具有index0的addressFieldmember的字节。时钟质量ClockQuality表示时钟的质量。structClockQuality{UInteger8clockClass;Enumeration8clockAccuracy;UInteger16offsetScaledLogVariance;};TLV扩展域TLV类型代表TLV的扩展域。structTLV{Enumeration16tlvType;(2个字节的tlv类型)UInteger16lengthField;(2个字节长度域)Octet[lengthField]valueField;};所有TLV的长度都是偶数字节。PTP文本PTPText数据类型用来代表位于PTP报文中的文本材料。structPTPText{UInteger8lengthField;（1个字节的长度域）Octet]lengthField]textField;（lengthField长（字节为单位）的文本域）};textField用ISO/IEC10646规定的UTF-8码来编码。0在数组里表示引导文本码的最高字节。注：单个的UTF-8码可能是1-4个字节的长度。因此lengthField的值可能比字符的数目多。错误记录FaultRecord类型用来构建一个错误记录。structFaultRecord{UInteger16faultRecordLength;（2个字节的错误记录长度）TimestampfaultTime;（错误时间）Enumeration8severityCode;（1个字节的严重程度编码）。PTPTextfaultName;PTPTextfaultValue;PTPTextfaultDescription;};faultRecordLength指示不包括faultRecordLength在内的FaultRecord的字节数。C.3在线格式（On-the-wireformats）简单数据类型简单数据类型的最高有效八位位组（mostsignificantOctet）的地址最接近协议数据单元的起始地址，其余八位位组依次递减；布尔型变量使用1bit表示二值真假，'1'表示真，‘0'表示假。枚举类型使用相同长度的整型初始化。协议数据单元楼起始地址addr+0addr+1addr+2…addr+nmostsignificantOctetleastsignificantOctet图C-1最高有效八位位组与最低有效八位位组简单类型数组由一组简单数据类型定义成的类型，该类型的一组成员中具有最低数组下标的八位位组为最高有效八位位组，地址最接近协议数据单元的起始地址；如一个字段使用多个八位位组表示数值，那么最高有效八位位组地址最接近协议数据单元的起始地址；如一个八位位组包含多个简单数据类型，八位位组中的bit位置参考具体消息类型定义派生数据类型使用结构(struet)定义的派生数据类型，第一个成员最接近协议数据单元的起始地址;每个成员依据其数据类型进行初始化;使用typedef定义的派生数据类型需依据参考数据类型进行初始化。•协议数据单元封装成on-the-wire格式除非有其它的详细说明，PTP协议数据单元必须根据物理底层传输的规则映射或解映射到on-the-wire格式。任何其它情况会在该标准的传送说明附录中或在相应的PTP特性中说明。注：PTP协议机制在协议栈上层运行(例如，PTP是使用网络层或者链路层业务的一个“应用”)。物理层传输规定on-the-wire格式。附录D(PTP报文格式附录)PTP报文包含报文头、报文体、报文扩展字段，报文扩展字段长度可能为0。除了以下几种情况下，保留字节必须将所有比特位填充为0发送，保留字节在接受端将被忽略：报文包含新的固有特性并且在扩展协议中被特殊定义。报文发起设备基于数据集或协议运行而特殊定义。TWO-STEP的TC模式下，表示Syne和Follow_Up，Pdelay_Resp和Pdelay_Resp_Follow_Up相关联信息的特殊定义。D.1PTP报文头PTP报文头格式、字段含义如下表所示。表D-1PTP报文头BitsOctetsOffset76543210transportSpecificmessageType10reservedversionPTP11messageLength22domainNumber14reserved15flagField26correctionField88reserved416sourcePortIdentity1020sequenceId230controlField132logMessageInterval133•transportspecific(Nibble)transportSpeeifie由下一层协议决定填充内容QB-B-017-2010QB-B-017-2010QB-B-017-2010QB-B-017-2010l8l8l8l8——UDP/IPv4封装：bit4填充1,bit5-7填充0。——UDP/IPv6封装：全部填充0。——IEEEStd802.3以太封装：全部填充0。•messageType(Enumeration4)messageType定义PTP报文类型，如下表所示：表D-2messageType定义报文类型报文大类数值(16进制)SyncEvent0DelayReqEvent1PdelayReqEvent2PdelayRespEvent3Reserved——4-7FollowUpGeneral8DelayRespGeneral9PdelayRespFollowUpGeneralAAnnounceGeneralBSignalingGeneralCManagementGeneralDReserved——E-FversionPTP(UInteger4)portDS.versionNumber定义的当前协议版本，IEEE1588V1定义为1，IEEE1588v2定义为2。messageLength(UIntegerl6)PTP报文总长度，包括报文头、报文主体、报文扩展字段，如果没有扩展字段以主体最后一个字节为结束，单位是字节。domainNumber(UInteger8)OC或BC：描述报文发送设备属于的时间域，数值等于defaultDS.domainNumber。TC：描述最初报文发送设备属于的时间域，数值等于transparentClockDefaultDS.primaryDomain。Management报文：描述报文要发送到的目标时间域。flagField(Octet[2])flagField在下表中定义(没有定义的为预留bit,默认为FALSE)：表D-3flagField定义字节Bit报文类型名称描述00Announce,Sync,Follow_Up,DelayRespalternateMasterFlagTRUE:其他情况FALSE:报文由MASTER端口发送01Sync,PdelayResptwoStepFlagTRUE：two-step时钟设备FALSE：one-step时钟设备02ALLunicastFlagTRUE:报文为单播地址FALSE:报文为组播地址05ALLPTPprofileSpecific1TRUE：支持PTP扩展协议定义FALSE：其他情况QB-B-017-2010QB-B-017-2010QB-B-017-2010QB-B-017-2010l8l8l8l8字节Bit报文类型名称描述06ALLPTPprofileSpecific2TRUE：支持PTP扩展协议定义FALSE：其他情况07ALLReserved预留给安全保护10Announceleap61闰秒正值加一描述，数值等于timePropertiesDS.leap6111Announceleap59闰秒负值减一描述，数值等于timePropertiesDS.leap5912AnnouncecurrentUtcOffsetValid数值等于timePropertiesDS.currentUtcOffsetValidTRUE:当前UTC与TAI的时间偏差已知FALSE:当前UTC与TAI的时间偏差未知13AnnounceptpTimescale数值等于timePropertiesDS.ptpTimescaleTRUE：当前采用PTP时间标尺FALSE:当前采用非PTP时间标尺(ARB)14AnnouncetimeTraceable数值等于timePropertiesDS.timeTraceableTRUE：时间跟踪PRCFALSE：其他情况15AnnouncefrequencyTraceable数值等于timePropertiesDS.frequencyTraceableTRUE：频率跟踪PRCFALSE：其他情况•correctionField(Integer64)correctionField：时间修正域修正报文的驻留时间或者路径传送时间，数值=纳秒*2'1&例如：2.5ns=0X0000000000028000，全1(除符号位)的情况说明数值超限。表D-4各种报文类型correctionField含义报文类型描述SyncE2E:时间修正域修正报文的驻留时间P2P:时间修正域修正报文的驻留时间和路径传送时间DelayReq时间修正域修正报文的驻留时间和不对称延时PdelayReq时间修正域修正报文的驻留时间和不对称延时PdelayResp时间修正域修正报文的驻留时间和不对称延时Follow_UpE2E:时间修正域修正报文的驻留时间P2P:时间修正域修正报文的驻留时间和路径传送时间DelayResp时间修正域修正报文的驻留时间和不对称延时PdelayRespFollowUp时间修正域修正报文的驻留时间和不对称延时Announce0

Signaling0Management0•sourcePortIdentity(Portidentity)sourcePortldentity定义发送报文的源端口ID,包括时钟设备ID+P0RT端口ID,数值等于portDS.portIdentity。sequenceld(UIntegerl6)sequenceId定义报文顺序发送的当前序列号。除了Follow_Up、Delay_Resp、Pdelay_Resp和Pdelay_Resp_Follow_Up,这些报文sequenceId对应相应报文的sequenceId。controlField(UInteger8)controlField定义为IEEE1588V1版本描述报文类型的字段，为确保上一版本的兼容与messageType对应关系如下表所示：表D-5controlField定义报文类型数值(16进制)Sync00DelayReq01FollowUp02DelayResp03Management04Allothers05reserved06-FF•logMessageInterval(Integer8)logMessageInterval定义报文的发送间隔，按照不同报文类型填充;表D-6logMessageInterval定义报文类型数值Announce数值等于portDS.logAnnounceIntervalSync,Follow_Up组播：数值等于portDS.logSyncInterval单播：7F16Delay_Resp组播：数值等于portDS.logMinDelayReqInterval单播：7F16DelayReq7F16Signaling7F16Management7F16PdelayReq7F16PdelayResp,7F16PdelayRespFollowUp7F16D.2PTP消息体•Announce报文表D-7Announce报文内容BitsOctetsOffset

76543210header340originTimestamp1034currentUtcOffset244reserved146grandmasterPriorityl147grandmasterClockQuality448grandmasterPriority2152grandmasterldentity853stepsRemoved261timeSource163表D-8Announce参数定义名称数据类型描述originTimestampTimestamp数值为o或者精度+/-1秒的时间戳currentUtcOffsetInteger16UTC与TAI时间标尺之间的闰秒时间差，数值等于timePropertiesDS.currentUtcOffsetgrandmasterPriority1UInteger8用户定义的grandmaster优先级1，数值等于parentDS.grandmasterPriority1grandmasterClockQualityClockQualityGrandmaster时间质量级别，数值等于parentDS.grandmasterClockQualitygrandmasterPriority2UInteger8用户定义的grandmaster优先级2,数值等于parentDS.grandmasterPriority2grandmasterldentityClockIdentitygrandmaster的时钟设备ID,数值等于parentDS.grandmasterIdentitystepsRemovedUInteger16Grandmaster与SLAVE设备之间的时钟路径条数，数值等于currentDS.stepsRemovedtimeSourceEnumeration8时间源头类型，数值等于timePropertiesDS.timeSource，具体定义见卜表timeSource描述表D-9timeSource描述数值（16进制）timeSource描述10Atomicclock国际标准组织校准原子钟20GPSGPS卫星传送时钟30TerrestrialRadio国际标准的无线传送时钟

数值（16进制）timeSource描述40PTPPTP时钟50NTPNTP时钟60Handset人工调整校准的时钟90Other其他时钟A0Internaloscillator自由振荡时钟设备F0-FEForusebyalternatePTPprofiles预留给扩展协议FFReserved预留注：承载设备timeSource采用PTP时钟，数值为40H。•Sync和Delay_Req报文表DTOSyncandDelayReq报文BitsOctetsOffset76543210header340originTimestamp1034表DTISyncandDelayReq参数定义名称数据类型描述originTimestampTimestampSync：one-step设备：sync报文的发送时间戳t1,精度为ns以上的精确时间戳。two-step设备：精度+/-1秒的时间戳。Delay_Req：数值为0或者精度+/-1秒的时间戳。•Follow_Up报文表D-12FollowUp报文BitsOctetsOffset76543210header340preciseOriginTimestamp1034表D-13FollowUp参数定义名称数据类型描述preciseOriginTimestampTimestamptwo-step设备：sync报文的发送时间戳t1,精度为ns以上的精确时间戳。•Delay_Resp报文表D-14Delay_Resp报文内容

BitsOctetsOffset76543210header340receiveTimestamp1034requestingPortIdentity1044表D-15DelayResp参数定义名称数据类型描述receiveTimestampTimestamp响应的Delay_Req报文的接收时间戳t4,精度为ns以上的精确时间戳。requestingPortIdentityPortIdentity响应的Delay_Req报文的发送设备端口ID•Pdelay_Req报文表D-16PdelayReq报文域BitsOctetsOffset76543210header340originTimestamp1034reserved1044表D-17PdelayReq参数定义名称数据类型描述originTimestampTimestamp数值为0或者精度+/-1秒的时间戳•Pdelay_Resp报文表DT7PdelayResp报文域BitsOctetsOffset76543210header340requestReceiptTimestamp1034re