1588v2时间接口规范 QB-B-017-2010.doc

中中 国国 移移 动动 通通 信信 企企 业业 标标 准准 中中国国移移动动高高精精度度时时间间同同步步 1 15 58 88 8v v2 2 时时间间接接口口规规范范 中国移动通信集团公司中国移动通信集团公司 发布发布 2 20 01 11 1 4 4 8 8 发发布布2 20 01 11 1 4 4 8 8 实实施施 C C h h i i n n a a M M o o b b i i l l e e S S p p e e c c i i f f i i c c a a t t i i o o n n o o f f 1 1 5 5 8 8 8 8 v v 2 2 T T i i m m e e I I n n t t e e r r f f a a c c e e f f o o r r P P r r e e c c i i s s i i o o n n T T i i m m e e S S y y n n c c h h r r o o n n i i z z a a t t i i o o n n 版版本本号号 1 0 0 QB B 017 2010QB B 017 2010 QB B 017 2010QB B 017 2010 I 目录 前 言 I 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 2 51588 v2 接口基本功能 3 6PTP 报文类型 4 7PTP 时钟和协议模式 5 8PTP 延时机制和时延补偿 6 9最佳主时钟算法 6 10编制历史 6 附录 A 不同时钟模式的说明 附录 7 A 1 普通时钟 OC 7 A 2 边界时钟 BC 7 A 3 透传时钟 TC 7 A 4 PTP 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 12 C 1 简单 PTP 数据类型 PRIMITIVE DATA TYPE 12 C 2 派生数据类型 DERIVED PTP DATA TYPE 13 C 3 在线格式 ON THE WIRE FORMATS 16 附录 D PTP 报文格式 附录 17 D 1 PTP 报文头 17 D 2 PTP 消息体 20 附录 E PTP over IEEE802 3 Ethernet 方式 附录 24 附录 F PTP over UDP over IPv4 方式 附录 24 QB B 017 2010QB B 017 2010 II 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1588 v2协议互通时的基本功能要求 PTP报文协议封装格式等 1588 v2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 QB B 017 2010QB B 017 2010 1 1范围 本规范规定了中国移动 TD 无线系统时间同步的 1588 v2 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 IEEE 1588 2008 网络测量和控制系统的精 密时钟同步协议 IEEE 2 YD T 1420 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 T 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 BCBoundary Clock边界时钟 BMCBest Master Clock最佳主时钟算法 E2Eend to end端到端 GPSGlobal Positioning System全球定位系统 IPInternet Protocol因特网协议 MACmedia access control媒体存取控制 NTPNetwork Time Protocol网络时间协议 P2Ppeer to peer对等 PHYphysical layer物理层 PPSpulse per second秒脉冲 PTPPrecision Time Protocol精确时间协议 TCTransparent Clock透明时钟 TLVtype length value类型 长度 内容 UDPUser Datagram Protocol用户数据报文协议 QB B 017 2010QB B 017 2010 2 4概述 IEEE 1588v2 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 4 1 所示 图4 1 延时 请求测量机制 主时钟在 t1 时刻发送 Sync 消息 如果为 1588 one step 机制 则 Sync 消息包含有发 送时间 如果为 1588 two 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 Delay t4 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 4 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 5 卫星定位系统接收机与基站设备 QB B 017 2010QB B 017 2010 3 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 1588 v2 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 图4 2 TD无线系统高精度时间同步解决方案架构示意图 51588 v2 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 PTP over IEEE Std 802 3 Ethernet 方式 如图 5 1 所示 可 选支持 PTP over UDP over IPv4 方式 如图 5 2 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 PTP MAC PHY PTP MAC PHY 主时钟 从时钟 图5 1 PTP over IEEE802 3 Ethernet QB B 017 2010QB B 017 2010 4 IPv4 MAC PHY MAC PHY 主时钟 从时钟 UDP PTP IPv4 UDP PTP 图5 2 PTP over UDP over IPv4 不带 VLAN 和具有 VLAN 的 PTP 以太网封装格式分别如图 5 3 和图 5 4 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 PTP over UDP over IPv4 封装方式如图 5 5 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 DASAEthertypeCRCPTP报文 以太网帧 图5 3 不带VLAN的PTP以太网封装方式 DASA8100CRCPTP报文 以太网帧 VLAN id 88F7 图5 4 带VLAN的PTP以太网封装方式 IPv4头UDP源端口号UDP目的端口号UDP长度UDP校验和PTP报文 IP数据报 UDP数据报 图5 5 PTP over UDP over IPv4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6 1 PTP报文类型 报文种类报文类型备注 事件报文事件报文 a a SyncSync b b Delay ReqDelay Req c c Pdelay ReqPdelay Req d d Pdelay RespPdelay Resp 在报文收发的时刻 需在报文收发的时刻 需 要打时间戳要打时间戳 QB B 017 2010QB B 017 2010 5 普通报文普通报文 a a AnnounceAnnounce b b Follow UpFollow Up c c Delay RespDelay Resp d d Pdelay Resp Follow UpPdelay Resp Follow Up e e ManagementManagement f f SignalingSignaling 在报文收发的时刻 无在报文收发的时刻 无 需打时间戳需打时间戳 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6 2 PTP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 25616 2Delay Req1 16 161 3Pdelay Req1 16 161 4Announce1 16 168 7PTP 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 PTP over IEEE Std 802 3 Ethernet 封装方式 使用表 7 1 中的组播 MAC 地址 表7 1 组播MAC地址 00 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 PTP Pdelay 机制报文的目的 MAC 地址 DA 对于执行 Pdelay 机制的每个端口 PTP Pdelay 机制报文的源 MAC 地址应该使用出端 口的 MAC 地址 对于 PTP over UDP over IPV4 封装方式 使用表 7 2 中的组播 IPv4 地址 表7 2 组播IPv4地址 报文类型报文类型地址 地址 1616 进制 进制 除 Pdelay 机制以外的所有报文类型 01 1B 19 00 00 00 Pdelay 机制的报文类型 01 80 C2 00 00 0E QB B 017 2010QB B 017 2010 6 对于发送到 PTP pdelay 地址的报文 位于 IP 数据包头部的 Time to Live 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 1 0 02009 12 23本规范规定了通过 1588 v2 协议互通时的基本功能要 名称名称报文类型报文类型地址地址 PTP primary 除 Pdelay 机制以外的所有报文类型 224 0 1 129 PTP pdelay Pdelay 机制的报文类型 224 0 0 107 QB B 017 2010QB B 017 2010 7 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 OC OC Ordinary Clock 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 BC BC Boundary Clock 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 Transparent Clock 设备 其可分为 E2ETC END TO END TC 和 P2PTC PEER TO PEER TC 两种 QB B 017 2010QB B 017 2010 8 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 4 PTP 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 QB B 017 2010QB B 017 2010 9 图 B 1 数据集比较算法状态机 part1 QB B 017 2010QB B 017 2010 10 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 QB B 017 2010QB B 017 2010 11 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 Priority 1 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 Prioirty 2 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 1 clockclass 取值定义 clockClass 值定义 0 保留 与未来版本兼容 QB B 017 2010QB B 017 2010 12 1 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 255 Slave 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 Primitive data type 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 QB B 017 2010QB B 017 2010 13 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 BooleanBoolean 布尔值布尔值 1 bit1 bit Enumeration4Enumeration4 枚举类型数值枚举类型数值 4 bit4 bit Enumeration8Enumeration8 枚举类型数值枚举类型数值 8 bit8 bit Enumeration16Enumeration16 枚举类型数值枚举类型数值 16 bit16 bit UInteger4UInteger4 无符号整型无符号整型 4 bit4 bit Integer8Integer8 有符号整型有符号整型 8 bit8 bit UInteger8UInteger8 无符号整型无符号整型 8 bit8 bit Integer16Integer16 有符号整型有符号整型 16 bit16 bit UInteger16UInteger16 无符号整型无符号整型 16 bit16 bit Integer32Integer32 有符号整型有符号整型 32 bit32 bit UInteger32UInteger32 无符号整型无符号整型 32 bit32 bit UInteger48UInteger48 无符号整型无符号整型 48 bit48 bit Integer64Integer64 有符号整型有符号整型 64 bit64 bit NibbleNibble 参考具体解释参考具体解释 4 bit4 bit OctetOctet 参考具体解释参考具体解释 8 bit8 bit C 2 派生数据类型 Derived PTP data type 概述 1 简单数据类型数组 lengthField 其中 表示数据类型 lengthField 长度域 标识数组的长度 表示所定义的数组数据类型的词汇名称 2 多成员结构体 struct 其中 定义的数据类型词汇名称 为第一个成员的数据类型 为第一个成员的词汇名称 3 衍生的数据类型 QB B 017 2010QB B 017 2010 14 定义的数据类型具有相同的特性 定义名称 lengthFiled 定义的数据类型具有相同的特性 lengthFiled 定义长度 定义名称 时间间隔 TimeInterval 类型表示时间间隔 struct TimeInterval Integer64 scaledNanoseconds 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 0X0000 0000 0002 8000 注 2 5 216 26384010 0X28000 时戳 Timestamp 数据类型表示离时间原点的正时间值 struct Timestamp UInteger48 secondsField UInteger32 nanosecondsField 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 0X 0000 0000 0002 和 nanosecondsField 0X0000 0001 时钟标识 ClockIdentity 类型用来定义一个时钟 注 8 个字节 采用 IEEE MAC48 编码方式 端口标识 PortIdentity 类型用来定义一个 PTP 端口 struct PortIdentity QB B 017 2010QB B 017 2010 15 ClockIdentity clockIdentity UInteger16 portNumber 端口协议地址 PortAddress 类型用来定义 PTP 端口的协议地址 struct PortAddress Enumeration16 networkProtocol UInteger16 addressLength 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 index 0 的 addressField member 的字节 时钟质量 ClockQuality 表示时钟的质量 struct ClockQuality UInteger8 clockClass Enumeration8 clockAccuracy UInteger16 offsetScaledLogVariance TLV 扩展域 TLV 类型代表 TLV 的扩展域 struct TLV Enumeration16 tlvType 2 个字节的 tlv 类型 UInteger16 lengthField 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 QB B 017 2010QB B 017 2010 16 struct PTPText UInteger8 lengthField 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 IEC 10646 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 struct FaultRecord UInteger16 faultRecordLength 2 个字节的错误记录长度 Timestamp faultTime 错误时间 Enumeration8 severityCode 1 个字节的严重程度编码 PTPText faultName PTPText faultValue PTPText faultDescription faultRecordLength 指示不包括 faultRecordLength 在内的 FaultRecord 的字节数 C 3 在线格式 On the wire formats 简单数据类型 简单数据类型的最高有效八位位组 most significant Octet 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 addr 0addr 1addr 2 addr n most significant Octetleast significant Octet 协议数据单元楼起始地址 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 QB B 017 2010QB B 017 2010 17 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 struct 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 1 报文包含新的固有特性并且在扩展协议中被特殊定义 2 报文发起设备基于数据集或协议运行而特殊定义 3 TWO STEP 的 TC 模式下 表示 Sync 和 Follow Up Pdelay Resp 和 Pdelay Resp Follow Up 相关联信息的特殊定义 D 1 PTP 报文头 PTP 报文头格式 字段含义如下表所示 表D 1 PTP报文头 BitsBits 7 76 65 54 43 32 21 10 0 OctetsOctetsOffsetOffset transportSpecificmessageType10 reservedversionPTP11 messageLength22 domainNumber14 reserved15 flagField26 correctionField88 reserved416 sourcePortIdentity1020 sequenceId230 QB B 017 2010QB B 017 2010 18 BitsBits OctetsOctetsOffsetOffset 7 76 65 54 43 32 21 10 0 controlField132 logMessageInterval133 transportSpecific Nibble transportSpecific 由下一层协议决定填充内容 UDP IPv4 封装 bit4 填充 1 bit5 7 填充 0 UDP IPv6 封装 全部填充 0 IEEE Std 802 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 2 messageType定义 报文类型 报文大类数值 16 进制 SyncEvent0 Delay ReqEvent1 Pdelay ReqEvent2 Pdelay Resp Event3 Reserved 4 7 Follow UpGeneral8 Delay RespGeneral9 Pdelay Resp Follow UpGeneralA AnnounceGeneralB SignalingGeneralC ManagementGeneralD Reserved E F versionPTP UInteger4 portDS versionNumber 定义的当前协议版本 IEEE1588V1 定义为 1 IEEE1588v2 定义 为 2 messageLength UInteger16 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 3 flagField定义 字节字节 BitBit 报文类型报文类型名称名称描述描述 00Announce Sync Follow Up alternateMasterF lag TRUE 其他情况 FALSE 报文由 MASTER 端口发送 QB B 017 2010QB B 017 2010 19 字节字节 BitBit 报文类型报文类型名称名称描述描述 Delay Resp 01Sync Pdelay Resp twoStepFlag TRUE two step 时钟设备 FALSE one step 时钟设备 02ALLunicastFlag TRUE 报文为单播地址 FALSE 报文为组播地址 05ALLPTP profile Specific 1 TRUE 支持 PTP 扩展协议定义 FALSE 其他情况 06ALLPTP profile Specific 2 TRUE 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 leap61 11Announceleap59 闰秒负值减一描述 数值等于 timePropertiesDS leap59 12AnnouncecurrentUtcOffset Valid 数值等于 timePropertiesDS currentUtcOffse tValid TRUE 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 ptpTimescale TRUE 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 timeTraceable TRUE 时间跟踪 PRC FALSE 其他情况 15AnnouncefrequencyTraceab le 数值等于 timePropertiesDS frequencyTracea ble TRUE 频率跟踪 PRC FALSE 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 16 例如 2 5ns 0X0000 0000 0002 8000 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 报文类型报文类型 描述描述 Sync E2E 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 QB B 017 2010QB B 017 2010 20 Delay Req 时间修正域修正报文的驻留时间和不对称延时 Pdelay Req 时间修正域修正报文的驻留时间和不对称延时 Pdelay Resp 时间修正域修正报文的驻留时间和不对称延时 Follow Up E2E 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 Delay Resp 时间修正域修正报文的驻留时间和不对称延时 Pdelay Resp Follow Up 时间修正域修正报文的驻留时间和不对称延时 Announce0 Signaling0 Management0 sourcePortIdentity PortIdentity sourcePortIdentity 定义发送报文的源端口 ID 包括时钟设备 ID PORT 端口 ID 数 值等于 portDS portIdentity sequenceId UInteger16 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 5 controlField定义 报文类型报文类型数值数值 16 进制 Sync00 Delay Req01 Follow Up02 Delay Resp03 Management04 All others05 reserved06 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 6 logMessageInterval定义 报文类型报文类型数值数值 Announce 数值等于 portDS logAnnounceInterval Sync Follow Up 组播 数值等于 portDS logSyncInterval 单播 7F16 Delay Resp 组播 数值等于 portDS logMinDelayReqInterval 单播 7F16 Delay Req7F16 Signaling7F16 Management7F16 Pdelay Req 7F16 QB B 017 2010QB B 017 2010 21 报文类型报文类型数值数值 Pdelay Resp 7F16 Pdelay Resp Follow Up 7F16 D 2 PTP 消息体 Announce 报文 表D 7 Announce报文内容 Bits 76543210 OctetsOffset header340 originTimestamp1034 currentUtcOffset244 reserved146 grandmasterPriority1147 grandmasterClockQuality 448 grandmasterPriority2152 grandmasterIdentity 853 stepsRemoved 261 timeSource 163 表D 8 Announce参数定义 名称名称数据类型数据类型描述描述 originTimestampTimestamp 数值为 0 或者精度 1 秒的时间戳 currentUtcOffsetInteger16 UTC 与 TAI 时间标尺之间的闰秒时间差 数值等于 timePropertiesDS currentUtcOffset grandmasterPriority1UInteger8 用户定义的 grandmaster 优先级 1 数 值等于 parentDS grandmasterPriority1 grandmasterClockQualityClockQuality Grandmaster 时间质量级别 数值等于 parentDS grandmasterClockQuality grandmasterPriority2UInteger8 用户定义的 grandmaster 优先级 2 数 值等于 parentDS grandmasterPriority2 grandmasterIdentityClockIdentity grandmaster 的时钟设备 ID 数值等 于 parentDS grandmasterIdentity stepsRemovedUInteger16 Grandmaster 与 SLAVE 设备之间的时钟 路径条数 数值等于 currentDS stepsRemoved timeSourceEnumeration8 时间源头类型 数值等于 timePropertiesDS