Login
升级VIP 登录 注册 安全退出
当前位置: 首页 > word文档 > 标准规范 > 1588v2时间接口规范-QB-B-017-2010

1588v2时间接口规范-QB-B-017-2010

收藏

本作品内容为1588v2时间接口规范-QB-B-017-2010,格式为 doc ,大小 1525800 KB ,页数为 29页

1588v2时间接口规范-QB-B-017-2010


('中国移动通信企业标准中国移动高精度时间同步1588v2时间接口规范中国移动通信集团公司发布2011-4-8发布2011-4-8实施ChinaMobileSpecificationof1588v2TimeInterfaceforPrecisionTimeSynchronization版本号:1.0.0QB-B-017-2010QB-B-017-2010目录前言.................................................................................................................................................I1范围..........................................................................................................................................12规范性引用文件.......................................................................................................................13术语、定义和缩略语...............................................................................................................14概述..........................................................................................................................................251588v2接口基本功能.........................................................................................................36PTP报文类型..........................................................................................................................47PTP时钟和协议模式...............................................................................................................58PTP延时机制和时延补偿.......................................................................................................69最佳主时钟算法.......................................................................................................................610编制历史..............................................................................................................................6附录A(不同时钟模式的说明附录).........................................................................................7A.1普通时钟OC.......................................................................................................................7A.2边界时钟BC.........................................................................................................................7A.3透传时钟TC.........................................................................................................................7A.4PTP混合类型设备.............................................................................................................8附录B(BMC算法状态机附录)................................................................................................8附录C(PTP系统中的数据类型和在线格式附录)................................................................12C.1简单PTP数据类型(PRIMITIVEDATATYPE)..................................................12C.2派生数据类型(DERIVEDPTPDATATYPE)....................................................13C.3在线格式(ON-THE-WIREFORMATS)................................................................16附录D(PTP报文格式附录)...................................................................................................17D.1PTP报文头......................................................................................................................17D.2PTP消息体......................................................................................................................20附录E(PTPoverIEEE802.3/Ethernet方式附录)..................................................................24附录F(PTPoverUDPoverIPv4方式附录)...........................................................................24IQB-B-017-2010前言本标准的目的: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1588v2高精度时间同步以太接口的技术要求。本标准主要包括以下几方面内容:通过1588v2协议互通时的基本功能要求、PTP报文协议封装格式等。1588v2以太接口互通时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:序号标准编号标准名称[1]QB-B-015-2010中国移动TD无线系统高精度时间同步总体技术要求[2]QB-B-016-2010中国移动高精度时间同步1PPS+TOD时间接口规范[3]QB-B-017-2010中国移动高精度时间同步1588v2时间接口规范[4]QB-B-018-2010中国移动高精度时间同步设备技术规范[5]QB-B-019-2010中国移动高精度时间同步设备测试规范本标准的附录A为资料性附录,附录B、附录C、附录D、附录E和附录F为标准性附录。本标准由中移技﹝2011﹞105号印发。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有限公司。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IIQB-B-017-20101范围本规范规定了中国移动TD无线系统时间同步的1588v2协议互通的基本功能要求、PTP报文协议封装格式等,适用于提供1588v2时间接口的设备及网络,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。序号标准编号标准名称发布单位[1]IEEE1588-2008网络测量和控制系统的精密时钟同步协议IEEE[2]YD/T1420-2005基于2048kbit/s系列的数字网抖动和漂移技术要求中华人民共和国信息产业部[3]G.8261分组网络同步总体要求ITU-T3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BCBoundaryClock边界时钟BMCBestMasterClock最佳主时钟算法E2Eend-to-end端到端GPSGlobalPositioningSystem全球定位系统IPInternetProtocol因特网协议MACmediaaccesscontrol媒体存取控制NTPNetworkTimeProtocol网络时间协议P2Ppeer-to-peer对等PHYphysicallayer物理层PPSpulsepersecond秒脉冲PTPPrecisionTimeProtocol精确时间协议TCTransparentClock透明时钟TLVtype,length,value类型、长度、内容UDPUserDatagramProtocol用户数据报文协议1QB-B-017-20104概述IEEE1588v2规定了业界主流的精确时间同步协议(PTP)。在1588v2时间同步路径中,主时钟提供源时间,供下一级从时钟同步。从时钟则通过与主时钟互通报文消息,根据主时钟提供的报文时间戳信息校正本地时间。1558使用延时-请求测量机制达到主从时间同步,具体过程如图1-1所示。图1-1延时-请求测量机制主时钟在t1时刻发送Sync消息:如果为1588one-step机制,则Sync消息包含有发送时间;如果为1588two-step机制,Sync消息仅发送t1的估计值,而在Follow_Up消息中发送精确的发送时间值,即精确的t1。从时钟记下收到Sync消息的时间t2;然后在t3时刻发送Delay_Req消息。主时钟记下收到Delay_Req消息的时间t4,然后发送Delay_Resp消息,携带t4时间告知从时钟。假设主从时钟之间的链路延迟是对称的;从时钟根据已知的4个时间值,计算出与主时钟的时间偏差值和链路延迟。假设从时钟超前主时钟的值为Offset,则有:t2-t1-Offset=Delayt4-(t3-Offset)=Delay可计算出,从时钟与主时钟的时间偏差量为:Offset=[(t2-t1)+(t3-t4)]/2从时钟与主时钟之间的链路延迟为:Delay=[(t2-t1)+(t4-t3)]/2从时钟纠正本地时间,值为本地时间值减去计算出来的Offset值。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1-2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;(4)传输承载设备与基站设备之间;2QB-B-017-2010(5)卫星定位系统接收机与基站设备。在以上5种应用场景中,场景二时间同步设备与传输承载设备之间、场景三传输承载设备之间和场景四传输承载设备与基站设备之间等三种应用场景可能会涉及到1588v2以太时间接口的互通。由于1588v2时间同步协议与传输承载技术无关,基于不同技术的各种设备均可具备1588v2时间接口,因此,本规范统一规定了各种设备所要求具备的1588v2接口功能。承载环B时间同步设备基站基站基站北斗/GPS等卫星定位系统1RRU级联RNCBBU北斗/GPS等卫星定位系统233445承载环A图1-2TD无线系统高精度时间同步解决方案架构示意图51588v2接口基本功能1588v2接口类型包括FE光口、FE电口、GE光口、GE电口、10GE光口等各种接口,时间同步信息根据PTP协议通过这些接口进行传递。PTP报文封装应支持PTPoverIEEEStd802.3/Ethernet方式(如图1-3所示),可选支持PTPoverUDPoverIPv4方式(如图1-4所示)。对于VLAN功能,时间同步设备和承载设备可配,基站设备可选。PTPMACPHYPTPMACPHY主时钟从时钟图1-3PTPoverIEEE802.3/Ethernet3QB-B-017-2010IPv4MACPHYMACPHY主时钟从时钟UDPPTPIPv4UDPPTP图1-4PTPoverUDPoverIPv4不带VLAN和具有VLAN的PTP以太网封装格式分别如图1-5和图1-6所示。PTP消息的第一个字节从用户数据字段的开始。应在PTP报文打时间戳之后再进行CRC校验。PTPoverUDPoverIPv4封装方式如图1-7所示。在使用UDP对PTP报文进行封装时,PTP报文的第一个字节应该紧跟在UDP报文头最后一个字节之后,发送或中间结点可设置UDP的校验和为0。图1-5不带VLAN的PTP以太网封装方式图1-6带VLAN的PTP以太网封装方式图1-7PTPoverUDPoverIPv4的PTP封装方式6PTP报文类型设备应支持事件报文和通用报文等两类PTP协议报文。表1-1PTP报文类型报文种类报文类型备注事件报文a)Syncb)Delay_Reqc)Pdelay_Reqd)Pdelay_Resp在报文收发的时刻,需要打时间戳普通报文a)Announceb)Follow_Up在报文收发的时刻,无需打时间戳4QB-B-017-2010报文种类报文类型备注c)Delay_Respd)Pdelay_Resp_Follow_Upe)Managementf)Signaling以上所有的报文都可以通过类型、长度、值(TLV)进行扩展。PTP报文发包频率可配,发包频率配置范围和默认发包频率如下表所示:表1-2PTP报文发包频率配置范围和默认发包频率序号报文名称可配发包频率(Hz)默认发包频率(Hz)1Sync1/2~256162Delay_Req1/16~1613Pdelay_Req1/16~1614Announce1/16~1687PTP时钟和协议模式1.时间同步设备:应支持OC(普通时钟)模式和BC(边界时钟)模式。传输承载设备:应支持BC、TC(透明时钟)、OC、TC+OC模式。基站:应支持OC,可选支持BC(可能应用于Hub基站)。2.时间同步设备:应支持组播和单播;传输承载设备:组播必选,单播可选。基站:组播必选,单播可选。对于PTPoverIEEEStd802.3/Ethernet封装方式,使用表1-3中的组播MAC地址。表1-3组播MAC地址报文类型地址(16进制)除Pdelay机制以外的所有报文类型01-1B-19-00-00-00Pdelay机制的报文类型01-80-C2-00-00-0E00-1B-19表示IEEE/RAC分配给PTP的OUI值。01-1B-19-00-00-00的MAC地址表示来自从01-1B-19开始的地址空间的多播地址;01-80-C2-00-00-0E的MAC地址表示来自IEEE802.1管理的多播地址。对于由生成树协议阻塞的端口,为了保证Pdelay机制的正常运行,01-80-C2-00-00-0E应该作为PTPPdelay机制报文的目的MAC地址(DA)。对于执行Pdelay机制的每个端口,PTPPdelay机制报文的源MAC地址应该使用出端口的MAC地址。对于PTPoverUDPoverIPV4封装方式,使用表1-4中的组播IPv4地址。表1-4组播IPv4地址名称报文类型地址5QB-B-017-2010PTP-primary除Pdelay机制以外的所有报文类型224.0.1.129PTP-pdelayPdelay机制的报文类型224.0.0.107对于发送到PTP-pdelay地址的报文,位于IP数据包头部的TimetoLive(TTL)域值应该设置为1。3.设备应支持one-step模式,two-step模式可选。8PTP延时机制和时延补偿时间同步设备和传输承载设备应支持P2P和E2E两种延时机制:(1)E2E延时机制使用Sync、Delay_Req、Delay_Resp、Follow_Up(two_step模式下)报文完成路径延时的测量。E2E延时测量机制的方向和Sync报文的方向相同;下游设备处理t1、t2、t3、t4时间戳,计算路径延时。(2)P2P延时机制使用Pdelay_Req、Pdelay_Resp、Pdelay_Resp_Follow_Up(two_step模式下)完成路径延时测量。P2P延时机制独立于Sync报文,任何设备的任何端口都可以执行延时测量。基站设备应支持E2E延时机制,P2P延时机制可选。每个PTP端口应支持时延不对称补偿设置功能,补偿范围+/-100us,补偿步长不大于10ns。9最佳主时钟算法传输承载设备:应支持完整的BMC时间选源算法。时间同步设备:应支持完整的BMC时间选源算法。基站设备:支持BMC状态信息提取,但不强制要求支持状态决策算法和选源算法。传输承载设备应支持PTP端口参数配置:(1)PTP端口除通过BMC算法自动决策端口状态外,应支持人工强制配置端口状态为master、slave或passive。(2)PTP端口可设置为Enable和Disable;对于OC设备,应可配置Slave_Only功能使能和不使能。时间同步设备应支持PTP端口参数配置,PTP端口可设置为Enable和Disable。基站设备应支持PTP端口应可设置为Enable和Disable,并应可配置Slave_Only功能使能和不使能。10编制历史版本号更新时间主要内容或重大修改6QB-B-017-20101.0.02009-12-23本规范规定了通过1588v2协议互通时的基本功能要求、PTP报文协议封装格式等内容。V1.0.0版本;编号:QB-B-017-2010附录A(不同时钟模式的说明附录)A.1普通时钟OCOC(OrdinaryClock)是网络始端或终端设备,该设备只有一个1588端口,该端口只能作为SLAVE或MASTER。OC时钟维护两种类型的数据集合:时钟数据集合和端口数据集合。时钟数据集合包括:(1)deafultDS:保存外接时钟源得特性数据,一般是本地晶振的特性,如果引进了GPS,那其中放的是GPS时钟的特性,一般都是人为配置;(2)currentDS:选源完成后,根据Sync,Delay_Req和Delay_Resp报文计算出来的本地时间特性;(3)parentDS:描述OC跟踪源和grandmaster时钟的属性;(4)timePropertiesDS:存放当前时钟总的特性。端口数据集合描述端口信息的属性,其中包括端口的PTP状态。OC的协议状态机主要完成:(1)发送和接收PTP消息;(2)维持数据集合;(3)执行端口状态机;(4)如果端口处于slave状态(同步到master),它根据接收到的PTP时间消息和时戳来计算主时钟的时间。A.2边界时钟BCBC(BoundaryClock)是网络中间节点时钟设备,该设备有多个1588端口。其中一个端口可作为SLAVE,设备系统时钟的频率和时间同步于上一级设备,其他端口作为MASTER,可以实现逐级的时间传递。除以下几点不同外,BC与OC其他方面是相同的:(1)BC的所有端口的时钟数据集合是相同的;(2)BC的所有端口的本地时钟是相同的;(3)每个端口的协议状态机都有一个辅助功能:分析每个端口状态,根据所有端口的状态决定来自那个端口的时间信号用来同步本地时钟。用来同步和建立主从关系的Announce报文以及Signaling报文中止于BC节点,不会往下透传。管理报文可以通过BC的其他端口继续向前传。A.3透传时钟TC网络中间透传时钟设备为TC(TransparentClock)设备,其可分为E2ETC(ENDTO7QB-B-017-2010ENDTC)和P2PTC(PEERTOPEERTC)两种:(1)E2ETC:该设备实现1588报文透传。对于Event报文,计算报文设备内驻留时间,修正时间戳信息。对于General报文,直接透传。(2)P2PTC:该设备实现1588报文透传。对于Event报文,通过Pdelay协议计算路径延时,同时计算报文在设备内驻留时间,修正时间戳信息。对于General报文,直接透传。A.4PTP混合类型设备PTP混合类型设备又分为OC+E2ETC和OC+P2PTC两种:(1)OC+E2ETC:具备多个PTP端口的设备,其中一个端口配置为OC,用来恢复频率,同时其PTP报文还能透传。此外的其他所有PTP端口都配置为纯E2ETC模式,只透传报文。OC模式下的参考源可从多个端口中选择。(2)OC+P2PTC:具备多个PTP端口的设备,其中一个端口配置为OC,用来恢复频率,同时其PTP报文还能透传。此外的其他所有PTP端口都配置为纯P2PTC模式,只透传报文。OC模式下的参考源可从多个端口中选择。附录B(BMC算法状态机附录)本地时钟通过BMC算法来决策哪个时钟是最好的,并据此来决定端口的下一个状态值。在PTP子域中每个时钟独立运行BMC算法。BMC算法应包含两部分算法构成,即数据集比较算法和端口状态决策算法。(1)数据集比较算法:用于决策两个时钟端口中哪一个较好,其状态机如下:8QB-B-017-2010图B-1数据集比较算法状态机-part19QB-B-017-2010图B-2数据集比较算法状态机-part2(2)端口状态决策算法:用于决策每个端口的推荐状态。10QB-B-017-2010图B-3端口状态决策算法状态机数据集比较算法中参数意义如下:Priority1:绝对优先级;BMC可以根据该字段判断GM选取顺序;该字段为可配置。取值范围0~255;值越小,优先级越高。Prioirty2: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11QB-B-017-20101-5保留6同步于主参考定时源,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同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:(1)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。(2)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。12QB-B-017-2010(3)布尔:布尔代数中的逻辑值。(4)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)\uf06c概述(1)简单数据类型数组:[lengthField]


  • 编号:1700877602
  • 分类:标准规范
  • 软件: wps,office word
  • 大小:29页
  • 格式:docx
  • 风格:商务
  • PPT页数:1525800 KB
  • 标签:

广告位推荐

相关标准规范更多>