中国移动高精度时间同步1pps tod接口规范v1.0

中 国 移 动 通 信 企 业 标 准中 国 移 动 通 信 企 业 标 准 中 国 移 动 高 精 度 时 间 同 步中 国 移 动 高 精 度 时 间 同 步1PPS1PPS＋＋ TODTOD 接 口 规 范接 口 规 范 中国移动通信集团公司中国移动通信集团公司发布发布 20112011 - -4 4- -8 8 发 布发 布 20112011 - -4 4- -8 8 实 施实 施 QBQB- -B B- -016016- -20102010 C h i n a M o b i l eC h i n a M o b i l e S S p e c i f ic a t i o n f o r p e c i f ic a t i o n f o r 1 1 P P SP P S + + T O D T O D T T i m e i m e I I n t e r fa c e f o r n t e r fa c e f o r P r e c i s i o n P r e c i s i o n T T i m e i m e S S y n c hr o n i z a t i o ny n c hr o n i z a t i o n 版 本 号 ：版 本 号 ： 1.0.0 QBQB- -B B- -016016- -20102010 I 目 录 前 言 ................................................................... II 1. 范围 ................................................................... 1 2. 规范性引用文件 ......................................................... 1 3. 术语、定义和缩略语...................................................... 1 4. 概述 ................................................................... 1 5. 基于 1PPS+TOD 方式的时间同步功能要求 ..................................... 2 6. 1PPS+TOD 接口中 TOD 的协议规范 ........................................... 3 6.1 TOD 帧定义 .......................................................... 3 6.2 TOD 消息定义 ........................................................ 4 6.2.2 时间信息消息...................................................... 5 6.2.3 时间状态消息...................................................... 6 7. 编制历史 ............................................................... 7 附录 A （TOD 状态信息和 1588v2 等级对应关系 附录） ............................ 7 QBQB- -B B- -016016- -20102010 II 前前言言 本标准的目的: 随着TD-SCDMA、TD-LTE系统高精度时间地面传送需求的出现，要求网络设备和基站设备等提供各种类型的高精度时间同步接口。

此标准提供了1PPS＋TOD高精度时间同步接口的技术要求。 本标准主要包括以下几方面内容： 1PPS＋TOD时间接口互通时的基本功能要求、TOD协议格式。对于通过1PPS＋TOD时间接口互通的性能要求和网管要求参见《中国移动TD无线系统高精度时间同步总体技术要求》分册。 本标准是中国移动高精度时间同步系列标准之一，该系列标准的结构、名称或预计的名称如下： 序号 [1] [2] 标准编号 QB-B-015-2010 QB-B-016-2010 标准名称 中国移动TD无线系统高精度时间同步总体技术要求 中国移动高精度时间同步1PPS＋TOD时间接口规范 中国移动高精度时间同步1588v2时间接口规范 中国移动高精度时间同步设备技术规范 中国移动高精度时间同步设备测试规范 [3] [4] [5] QB-B-017-2010 QB-B-018-2010 QB-B-019-2010 本标准由中移技﹝2011﹞105号印发。 本标准的附录A为标准性附录，附录B、C为资料性附录。 本标准由中国移动通信集团公司技术部提出并归口。 本标准起草单位：中国移动通信集团公司计划部、中国移动通信研究院、中国移动通信集团设计院。

本标准主要起草人： 韩柳燕、李晗、徐荣、李允博、王晓东、杜雪涛、金水QBQB- -B B- -016016- -20102010 1 1. 范围 本规范规定了中国移动 TD 无线系统高精度时间同步的 1PPS＋TOD 时间接口规范。供中国移动内部和厂商共同使用。 2. 规范性引用文件 下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。 凡是注日期的引用文件， 其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。 凡是不注日期的引用文件， 其最新版本适用于本标准。 序号 [1] 标准编号 IEEE 1588-2008 网络测量和控制系统的精密时钟同步协议 标准名称 发布单位 IEEE [2] [3] 3GPP TR 25.836 NodeB同步（TDD）要求 数据终端设备(DTE)和数据电路终接设备(DCE)之3GPP ITU-T V.24 间的交换电路定义表 非平衡型双流接口电路的电气特性 ITU-T [4] ITU-T V.28 ITU-T [5] TIA/EIA-422-B 平衡电压数字接口电路的电气特性 TIA 3. 术语、定义和缩略语 下列术语、定义和缩略语适用于本标准： 词语 解释 1PPS FCS TOD 1 Pulse per Second Fame Check Sequence Time of Day 秒脉冲帧校验序列日时间 4. 概述 在 TD 无线系统高精度时间同步方案中，在不同类型或不同厂家设备之间可能存在以下5 种时间对接场景，如图 4-1 所示： (1) 卫星定位系统接收机与时间同步设备之间； (2) 时间同步设备与传输承载设备之间； (3) 传输承载设备之间； QBQB- -B B- -016016- -20102010 2 (4) 传输承载设备与基站设备之间； (5) 卫星定位系统接收机与基站设备。

两个相邻基站接收信号区域边缘可能出现小部分重叠现象，某一基站在接收电磁波时，由于源频率发射位置靠近另一基站，距离大造成对讯号的接收会出现不饱和失真，频率波动大，很难接受，同时另一基站的发射信号非常强，接收基站就会同时收到两个频带的信息，这就对系统的处理运算造成了很大影响。7.2.3.7、授时功能—除本身的时间信息和1pps秒脉冲之外，还同时有10khz秒脉冲输出，精度为30ns-100ns，可用做同步授时及时钟仪等。时间t1~t2时当开关脉冲加至q1的g极时,q1饱和导通,电流i1从电源流过l1,由于线圈感抗不允许电流突变.所以在t1~t2时间i1随线性上升,在t2时脉冲结束,q1截止,同样由于感抗作用,i1不能立即变0,于是向c3充电,产生充电电流i2,在t3时间,c3电荷充满,电流变0,这时l1的磁场能量全部转为c3的电场能量,在电容两端出现左负右正,幅度达到峰值电压,在q1的ce极间出现的电压实际为逆程脉冲峰压+电源电压,在t3~t4时间,c3通过l1放电完毕,i3达到最大值,电容两端电压消失,这时电容中的电能又全部转为l1中的磁能,因感抗作用,i3不能立即变0,于是l1两端电动势反向,即l1两端电位左正右负,由于阻尼管d11的存在,c3不能继续反向充电,而是经过c2、d11回流,形成电流i4,在t4时间,第二个脉冲开始到来,但这时q1的ue为正,uc为负,处于反偏状态,所以q1不能导通,待i4减小到0,l1中的磁能放完,即到t5时q1才开始第二次导通,产生i5以后又重复i1~i4过程,因此在l1上就产生了和开关脉冲f(20khz~30khz)相同的交流电流。

1PPS 和 TOD 信息传送采用 422 电平方式， 物理接头采用 RJ45 或 DB9， 线序要求如表 5-1和表 5-2 所示。 表5-1 1PPS+TOD接口线序要求（物理接口为RJ45） 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 表5-2 1PPS+TOD接口线序要求（物理接口为DB9） 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 9 NC 默认态为悬空 （高阻） 6. 1PPS+TOD 接口中 TOD 的协议规范 TOD 协议包括帧定义和消息定义，采用二进制方式进行编码。tod时间精度

6.1 TOD 帧定义 TOD 帧结构如图 6-1 所示。 QBQB- -B B- -016016- -20102010 4 图6-1 TOD帧结构 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。bit0 代表字节中的最低有效位（LSB） ，每个字节发送时， bit0 最先发送。 对于超过一个字节的域 （消息长度域和净负荷域） ， 需遵循 Big Endian规范。 TOD 帧解释： （1） 帧头 由帧头 1（SYNC CHAR 1）和帧头 2（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（CLASS）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。 消息长度域计算的有效范围只包括消息的净负荷（payload） ，不包含帧头、消息头、消息长度域和帧校验序列域。 （4） 净负荷域 消息内容，由若干字节组成。 （5） 帧校验序列（FCS）域 由一个字节组成。 检验范围包括消息头、消息长度域和帧校验序列域，不包含帧头。 帧校验序列的生成多项式为： 1)(458xxxxG 检验码初始值设置为 0xFF，输入数据无需取反。校验算法采用右移算法。tod时间精度输出校验数据无需取反。校验字节发送时，最低有效位 bit0 最先发送，与数据字节一致。 6.2 TOD 消息定义 TOD 消息包括时间信息消息和时间状态消息两种。时间信息消息用于提供时间信息，时间状态消息用于指示外置卫星接收机当前工作状态。 （1）时间同步设备：应支持时间信息消息和时间状态消息两种消息的接收和检测，支持时间信息消息的发送； （2）传输承载设备：应支持时间信息消息一种消息的接收、检测和发送； （3）基站设备：应支持时间信息消息和时间状态消息两种消息的接收和检测，支持时间信息消息的发送。 QBQB- -B B- -016016- -20102010 5 时间信息消息和时间状态消息中用到的数据类型定义如表 6-1 所示。

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