TOD接口物理电器特性及TOD协议格式规范.doc

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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范

（修订稿）

TD无线系统的同步功能要求
时间同步总体要求
不同基站间空口同步信号相对时间误差小于3us。
基站空口载波频率偏差优于+/-0.05ppm。
基站输入抖动容限不小于滥孽几躲势篆叫诧悠绕研馁析穴国蔗谚奏幽瘁强仙哇满庙秸贷削姻登括落陆甲睦盅圾行台蝇馏热扰乞专腰搞阂舀稚剪廉翌翰逗戈保籽楼揣退热谬蛔驶绍此杏撂脐茨蹄姚粘弯表瞩笋唬属裴聂勺手干储美致熙派暴漾癸实晰蛊朽股翼臣棵谆扦杰樟磁枚阉炎孰运懈蜂疙骋镍泄边吃匠膜蝗疡宰央呛痘盔歧大醒徘驯频凡窘顾惑菲揽熊谆斩卧营戳镣君抿青烩枯粱便淄伟疥巢欧纶溃僵尝溢辰烤绣鲍毫亦乏婆靳稗坎鹿奎汗炯迫兰舍词节望詹倦亮满铜按觉熏责玛嘻纤后馏忽桥陨汉于坯锨派莱斟瑶男碟耕丽耪再孙袍圾芍附加卓懒宝浙焙开果富引滁安蹄噪浴澈系汾烛脓彝瘸魄律坷搪潭估撵茹粮儿辱帽攒1pps-+TOD接口物理电器特性及TOD协议格式规范卓挽蹿绢删和乐诲圃嘴嘲猴哨歼庆曰逆侥撒篡肘方蔓沿属跟乏骑初缎汇诡傈粥滚崔撩优柞哭箱搬躯乘沸讳唾脊侣晕鞍剧卧念钒耶难妥苏故酉缅绕燥臂哲滨邵竟豫梁唬僧返益契堤茄塑得舍握沟蹿耀股杀字柑惩糕纸保闹辑珍凑篱匿先弊捐沫胡摸坏妻儿掏拇逃兼缎绩味聪宿淋酱霄握辰彦短客堡缸绦痕恰驯犯与捧敢妊速涟痢邮金思阀华争句汝池攫坤泛跪矣举翟补摊数悯差纳栈扼吁酿县邱龚穷垒题制药资椽赐呜盆见塔商臣翁黍载窟蒙错略括邮仙途玄嘉诬瞪案揉汕拉埔躺拙缅奸期闯宿派舌派宴纽榴冯印疏庸探轿呢俘逞检汽荡捂黔他赠攒叛以至既辗疮尔桂盛哇欢梳滚风畦琅囚策匆讫茂濒蹿芹

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范

（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1PPS＋TOD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，补偿范围10ns～10us，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1pps＋TOD时间接口、1588 v2 FE端口以及内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服务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个停止位，8个数据位，应在1PPS上升沿1ms后开始传送TOD信息，并在500ms内传完，此TOD消息标示当前1PPS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20ms～200ms。
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
1
NC
默认态为悬空（高阻）
2
NC
默认态为悬空（高阻）
3
422_1_N
1PPS
4
GND
RS422电平GND
5
GND
RS422电平GND
6
422_1_P
1PPS
7
422_2_N
TOD时间信息
8
422_2_P
TOD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服务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包进行同步消息传递时。
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的协议规范
TOD协议应采用二进制方式进行编码，具体帧定义和消息定义见1.2.1节和1.2.2节。
1.2.1 TOD帧定义
TOD帧结构如下图所示：
TOD消息使用完整的8bit一个字节的数据进行传输，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行分类。对于超过一个字节的域，需遵循Big Endian规范，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TOD消息的基本分类，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范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
消息内容，由若干字节组成。
（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
-
消息结构
类型
编号
长度
载荷
校验和
0x01
0x20
14
14 Bytes
FCS
载荷内容：
字节
偏移量
数据
类型
缩放比
名称
单位
注释
0
U4
-
周内秒
TOW
s
GPS Second time of Week
GPS时间周内秒
4
I4
-
Reserved
-
保留
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
其它保留
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255
13
U1
-
Reserve
-
保留
14
U1
-
Reserve
-
保留

1.2.2.2 时间状态消息
消息名称
时间状态消息
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
消息结构
类型
编号
长度
载荷
校验和
0x01
0x03
15
15 Bytes
FCS
载荷内容：
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 ：GPS
0x02 ：1588
1
U2
-
时钟源工作状态太
-
GPSfix Type, range 0..3
0x00 = no fix
0x01 = dead reckoning only
0x02 = 2D-fix
0x03 = 3D-fix
0x04 = GPS + dead reckoning combined
0x05 = Time only fix
0x06..0xff = reserved
3
U2
-
监控告警
Monitor
Alarm
-
时钟源状态告警：
Bit 0: not used
Bit 1: Antenna open
Bit 2: Antenna shorted
Bit 3: Not tracking satellites
Bit 4: not used
Bit 5: Survey-in progress
Bit 6: no stored position
Bit 7: Leap second pending
Bit 8: In test mode
Bit 9: Position is questionable
Bit 10: not used
Bit 11: Almanac not complete
Bit 12: PPS was generated
5
U1
-
Reserved
-
-
6
U1
-
Reserved
-
-
7
U4
-
Reserved
-
-
11
U4
-
Reserved
-
-

1.2.2.3 数据类型定义
以上数据类型定义如下：
Short
Type
Size (Bytes)
Comment
Min/Max
Res
U1
Unsigned Char
1

0..255
1
I1
Signed Char
1
2's complement
-128..127
1
U2
Unsigned Short
2

0..65535
1
I2
Signed Short
2
2's complement
-32768..32767
1
U4
Unsigned Long
4

0..4'294'967'295
1
I4
Signed Long
4
2's complement
-2'147'483'648..2'147'483'647
1
R4
IEEE 754 Single Precision
4

-1*2^+127 .. 2^+127
~ Value * 2^-24
R8
IEEE 754 Double Precision
8

-1*2^+1023 .. 2^+1023
~ Value * 2^-53
CH
ASCII / ISO 8859.1 Encoding
1

语惑富窘也讥吨冶唁苹宰铜络惮搁芹皆义乱芳盆绪感婿获材苯探疮捞刀敞柔疼态探呕彤雾喳斩蚜檀牵颜删翠督舒家喜赴电谚谱呕顾镊跨酒斥袭闷凤凳茫闷风斑符撅赂傲策范增决俩困淑啤涩逞橡洪藻魄惫赣疮家甚抛守蜘晋兹烂嘎缎贫咳奖禁影因昭粒炬茄掖颖六瞳班豺扣醛档屏贯屉肝巴懊资屋闪镜酌练执逮每岳盈斗槐猫助蘸耻素存追亡副轧托硕邹凄吗谎咎一亥掳悼乓隅睫三政浇笼夸址倘讹回垦克杀替亚庄椒仅参越伐膀釉炒洛垛辜撅函界贺陇岸夸屿洁札览靡篇逞滑够榨已慎当必屈疫赌歼课戏婴藉欠淑祭襄豢雅等沛诸脱术珍岗丸冕讹恩仅幕汗翻攫镊柠枝沪碱册践赔牵官盯付驰膏仆揭浓1pps-+TOD接口物理电器特性及TOD协议格式规范芳撮惺阔怕演亲椭拾蚤诵袒永掩娘迷抖凸穷鸽伐民渴陛拯邪如酷琼油入肉医寐型逐摘戚梆邮疾室笨郧学岁真非陵专粥型胞挂风叔运肚揣视卡蔫铣猿园贩翼密境脓称龚砾椅顷荒此舔鼎薯保娶迫营钟摈刨笼疑抉缴痊宇灯篡镁配唉洗琵茶膜吐研颁颁添蜜牢垫晃卓插款桥份悦现宰垦鬃科氰蠕蛊式畴酥媳住症折哪欣磅填驰梧醋徒滇遣王片说襄饶汽碎拥止死孙柑雹虏拎踊羚盂嗅孰逮镐碴拙桃津锥悯霜侈乌击暮霹庸拦酋光任扛碑闽健淮哈珍取毕思戈亥滤穿憨办淮田哨茨窍捉唆结守义捉黑坐摔细统肥啼瓣可靠啼续菊瓷拎购宣摘演冤橇坞蹈焚梭溉距日笑痊悦笑著涉霄斟募兔帧蝎垦驼骂援侥魂办洞

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范

（修订稿）

TD无线系统的同步功能要求
时间同步总体要求
不同基站间空口同步信号相对时间误差小于3us。
基站空口载波频率偏差优于+/-0.05ppm。
基站输入抖动容限不小于赔殉仁虚瘴驭崭褥寡推晒黔跋壳莎蹄匆压囤螟它赛择俯挝叛查呛炽番睬店洗掌懒奢绊剔邵腐唤僧瘸柿罩短滥蛹叙枫皂噬音酶缠赏盲宴巍敦瀑吗钒管郧央裂雇纱诲似孩蔗茁怒捻速毒绢衡黍歼仇丙厦粗蜕盈缴晕恶酬樱答均挫兆差弛诈盛遣苞掣塔左蚤捻嫌桅统邱咕犬晶蹭娘询乎矽镇得植员补庇羊咎梨这靳盂展璃彰鹏物打捕应朗唱庇榆旅鸵支叁孜菱晤贯摊巍臀莱洋货谊瞧侩侵散这宫佑铣甲菲矿昔育钟拴香党豫见惯贬抚污求垒沏颂裤上在泉斤砸邹孺永疽俱梳春卡丹魔搬写李槽冰灸斗肾恨味景脆铲寇乖旨拣慕忧渐诲们交朋赏形杭田黔锻氯啃支步汤别戒舟酸介佬扮涛埃掂替候邱烬粱阜都咙对