TD-SCDMA基于PTN承载网1588V2特性开局指导书V1.0

1、产品名称密级Huawei TD-SCDMA内部公开产品版本共 37 页V100R002C01 Phase IITD-SCDMA基于PTN承载网1588V2特性开局指导书拟制游文斌日期2009-10-29审核日期yyyy-mm-dd批准日期yyyy-mm-dd华为技术有限公司版权所有 侵权必究修订记录日期修订版本描述作者2009-10-291.0完成初稿游文斌目 录11588V2概念与原理61.1概念和定义61.21588V2报文承载方式71.31588V2涉及网元描述82配套版本83开局前的准备93.1组网环境确认93.2辅助物料准备104数据的规划104.1二层组播的数据规划(BITS V3

2、)104.2二层组播的数据规划(BITS V6)114.31588V2时钟端到端配置流程135二层组播数据配置（BITS V3）135.1BITS V3数据配置135.1.1基本数据配置135.1.2配置检查和工作状态确认155.2PTN节点数据配置175.2.1基本数据配置185.2.2配置检查和工作状态确认215.3BBU530数据配置235.3.1基本数据配置235.3.2配置检查和工作状态确认246二层组播数据配置（BITS V6）276.1BITS V6基本数据配置276.2配置检查和工作状态确认297时钟保护配置和测试317.1基站的GPS配置317.2基站时钟源保护测试318FA

3、Q：359参考资料：37TD-SCDMA基于PTN承载网1588V2特性开局指导书关键词：1588V2、PTN组网摘 要：本文主要是关于PTN承载网使用1588V2技术GPS替代的经验总结，可用于现场开局测试的指导。本文方案特性均针对TD-SCDMA解决方案V001R002C01版本。概述TD-SCDMA（Time Division-Synchronous Code Division Multiple Access）系统是全网同步系统，要求各基站节点严格保持无线接口同步，这就要求各基站节点要通过GPS（Global Positioning System）提取时钟来保证无线接口的同步。GPS时钟

4、方案对系统存在以下问题：l 网络建设问题GPS需要天线有良好的对空视界才能保证接收机能够接收到有效信号，增加GPS选址的难度。GPS天线和基站之间需要架设馈线。对于复杂的楼宇/场馆馈线架设，施工难度比较大，增加馈线架设成本。l 运营维护问题由于基站失步会干扰整个网络正常运营，并且基站分布比较广，给网络的运营维护带来了很多困扰。为了解决GPS在TD-SCDMA建网和运营维护中中遇到的困难和问题，华为公司基于IEEE 1588V2协议定义率先实现PTP（Precision Time Protocol）时钟技术。1 1588V2概念与原理1.1 概念和定义1588协议也简称Precision Tim

5、e Protocol （PTP）协议，精度可以达到亚微秒级，实现频率同步和时间(相位)同步。V2版本相对V1版本，提高了时钟和时间精度，增加了透明时钟TC模式。IEEE 1588V2定义同步报文Pdelay_Resp、Pdelay_Req、Pdelay_Resp_Follow_Up、Sync、Follow_up、Delay_Req、Delay_Resp和一组管理报文。下图以一个主时钟与一个从时钟同步过程为例，介绍PTP的同步工作原理。1. 主时钟向从节点发送一个同步（Sync）报文。这个报文是由主节点打上预计的发送时际时间标记t1不能随同步（Sync）报文一起发送。这个同步（Sync）报文在接

6、收端被从节点打上接收时间标记t2。2. 主节点向从节点发送一个跟随（Follow_up）报文，这个报文包含先前的同步报文准确的发送时间的标记t1。从节点收到这个报文后得到时间标记t1。从节点利用这两个时间标记可以得到它与主节点的延迟，据此可调整它的时钟的频率。3. 从节点向主节点发送延时请求（Delay_Req）报文，这个报文是由从节点记录它的准确发送时间t3，由主节点打上准确的接收时间标记t4。4. 主节点向从节点返回一个延时响应（Delay_Resp）报文，这个报文带着先前的延时请求（Delay_Req）报文的准确的接收时间标记t4。从节点可以根据t1、t2、t3、t4的值可计算主从节点的

7、传输延迟。计算过程：l t_ms=t2-t1=offset+ms_delay；t_sm=t4-t3=-offset+sm_delay。l 主从路径延时近似相等即ms_delay=sm_delay=delay；Offset=（Tms-Tsm）/2=（t2-t1-t4+t3）/2，Delay=（Tms+Tsm）/2=（t2-t1+t4-t3）/2。5. 从节点根据Offset值校正自身时钟，使其与主时钟同步。1.2 1588V2报文承载方式1588V2二层组播报文是PTP over IEEE Std 802.3/Ethernet的。在这种承载方式下，PTP报文直接封装在以太网帧中，PTP消息的第一

8、个字节从用户数据字段的开始，如下图所示：PTP报文以太网帧封装方式1.3 1588V2涉及网元描述NodeB是TD-SCDMA系统的基站即无线收发信机，通过标准的Iub接口和RNC互连，主要完成Uu接口物理层协议的处理。1588V2特性中，它的主要功能是负责PTP时钟信号的提取并根据时钟信号的信息来同步自身的时钟和时间。RNC是无线网络控制器，主要完成连接建立和断开、切换、宏分集合并、无线资源管理控制等功能。1588V2特性中，RNC不需要实现1588V2功能。PTN 950、PTN910 应用于城域传输网中的接入层，提供语音和数据业务传送功能。PTN 1900 应用于城域传输网中的汇聚层，提

9、供语音和数据业务传送功能。PTN 3900 应用于城域传输网中的汇聚层和骨干层，提供语音和数据业务传送功能。PTN 承载网络支持IEEE1588 V2时间同步协议，将高精度的时间传递到基站。BITS 作为时钟服务器，提供高精度的时间和时钟。2 配套版本表1是TD-SCDMA 1588V2实验局特性中各网元版本配套表。表1版本配套环境列表序号网元类型网元软件版本硬件环境1BITS V3SYNLOCK BITSV300R002C012BITS V6SYNLOCK BITS V600R002C003PTN3900OptiX PTN 3900V100R001C03SPC1004PTN1900OptiX

10、 PTN 1900V100R001C03SPC1006PTN 950OptiX PTN 950V100R001C00SPC1007PTN 910OptiX PTN 910V100R001C00SPC1008BBU530BBP530 V004R001C01SPC200HERT9RNC820（）RNC820V004R001C01SPC200PARC注：”表示该网元不参与1588V2特性，由于基站支持1588特性，需要和RNC的版本配套完成无线接入侧功能。3 开局前的准备3.1 组网环境确认序号设备名称硬件备注1BITS V3增加TODI接口板2BITS V6增加铷钟接口单板3PTN 3900需要8

11、2XCS的时钟交叉接口板，外带外时间接口4PTN 1900需要72CXP的时钟交叉接口板，外带外时间接口5PTN 950配置FE光接口卡（EF8F），许多场合客户需要光接口6PTN 910配置FE光接口卡（EF8F），许多场合客户需要光接口7BBU530现网无以太网光接口的光模块，需要增加155M的光模块，如果基站需要开通1pps+tod接口，需配置USCUb接口板8RNC820增加GOUa单板（增加GE的光模块）3.2 辅助物料准备序号描述使用说明1N型公头转SMA线馈线GPS到BITS的馈线2平行网线（10M左右）PTN电接口到基站电接口3单模光纤（3-5M）PTN光接口到基站光接口4测试

12、仪表参考GPS的线路（BNC到N型连接头）仪表到GPS的参考系5BNC到SMB接口的线仪表到设备6BBU时钟USB接口测试线BBU到仪表7电源插板机房测试用4 数据的规划4.1 二层组播的数据规划(BITS V3)网元类型BITS V3PTN3900PTN1900 PTN1900（950）BBU530物理层配置物理接口1ppstod1ppstodGE光FE光（光、电）FE光（光、电）以太协商方式自协商光口：全双工100M；电口：自协商（全双工）光口：全双工100M；电口：自协商（全双工）PTP模式OCE2E BCE2E BCE2E BCOCPTP参数规划Sync报文周期128Hz128Hz12

13、8HzAnnounce周期、优先级8Hz/1288Hz/1288Hz/128SLAVEDelay_Req8Hz8Hz8Hz1HzDelay_Resp8Hz8Hz8Hz时钟域0000时钟ID系统默认值系统默认值系统默认值系统默认值4.2 二层组播的数据规划(BITS V6)网元类型BITS V6PTN3900PTN1900 PTN1900（950）BBU530物理层配置物理接口GE光GE光GE光FE光（光、电）FE光（光、电）以太协商方式自协商自协商自协商光口：全双工100M；电口：自协商（全双工）光口：全双工100M；电口：自协商（全双工）PTP模式OCE2E BCE2E BCE2E BCOC

14、PTP参数规划Sync报文周期16Hz128Hz128Hz128HzAnnounce周期、优先级8Hz/18Hz/1288Hz/1288Hz/128SLAVEDelay_Req8Hz8Hz8Hz1HzDelay_Resp8Hz8Hz8Hz8Hz时钟域00000时钟ID系统默认值系统默认值系统默认值系统默认值系统默认值4.3 1588V2时钟端到端配置流程TD基站时钟配置StartSERVER配置PTN 承载网配置PTN系统时间错误检查BITS配置联合调测基站跟踪PTP时钟LOCK GPSWrongRightPTN跟踪SERVER5 二层组播数据配置（BITS V3）5.1 BITS V3数据配

15、置本节主要介绍1588特性时钟源服务器BITS V3在“SYNLOCK Centralized Monitoring System”（下面简称维护终端）的操作指导。前提条件：1、用维护终端正常登陆BITS V32、BITS 正常运行，外接GPS系统5.1.1 基本数据配置1. 配置BITSV3设备的2M外时钟输出2. 配置BITSV3设备TODI接口板输出的1pps+tod外时间配置包括锁相和锁时两个部分，采用手工配置命令。5.1.2 配置检查和工作状态确认1. 检查确认星卡的跟踪状态2. 检查确认星卡的工作状态和时间信息3. 检查确认TODI单板的工作跟踪状态4. 检查确认TODI单板的时间

16、源信息5.2 PTN节点数据配置目前由于BITS V3不支持组播报文形式的1588功能，时钟和时间源的提供只能采用1pps+tod 的接口接入PTN，BITSV3输出的1pps的信号是RS232电平，tod是TTL电平。因此采用SMB 接口E1线形式接入PTN汇聚层PTN 3900，其中1pps接入PTN 3900的75欧姆的外时钟输入接口（CLKI 1pps），tod 接入PTN 2900的75欧姆的外时钟输入接口（CLK tod），外时钟2MHz或者2Mbits 接入PTN 3900的120欧姆（BITS采用SMB 75欧姆，因此需要使用75欧姆到120欧姆的转换器）的外时钟输入输出公用接

17、口（CLK）。现网的PTN 3900是有主备用时钟交叉板82XCS的，因此和BITS V3对接的过程中，只需要将主用XCS的外时钟接口接入2M，备用XCS的外时钟接口作为外时间接口即可，不需用75欧姆到120欧姆的转换器。本节主要介绍支持1588特性承载网络PTN设备在T2000的网管服务器配置说明。前提条件：1、用Navigator 正常登陆PTN节点；2、PTN1900、PTN3900正常运行5.2.1 基本数据配置1）首段节点（直接连接BITS V3的PTN 3900设备）：1. 配置设备的外时钟接口：2MHz或者2Mbit/s2. 配置设备的外时间接口的基本属性：1pps+tod /

18、目前PTN设备通过跟踪BITS的外时间，BITS使用RS232的电平/3. 配置1588时钟外时间接口的BMC 算法参数（默认值）：时间质量等级：187、时间精度：254、时间源类型：GPS、时钟源优先级1：1、时钟源优先级2：1 /现网使用BITS跟踪GPS作为基准时间，因此将时间源更改为GPS，并默认优先级1/4. 配置1588时钟外时间接口的线路传输偏差（默认值）：0。5. 配置时钟频率同步模式：物理层同步6. 配置1588时钟节点工作模式：BC；并配置时间校准使能，报文为完全多播7. 配置1588时钟报文的封装格式（默认值）：PTP ETH；端口默认：MASTER+SLAVE 8. 配

19、置1588时钟报文的参数（默认值）：E2E模式、SYN：128（8/1024）、DELAY：8、ANNOUNCE：8、ANN超时系数：39. 配置1588时钟同步属性的线路传输偏差（默认值）：0。2）中间节点（PTN网络中间节点设备）：1. 配置设备的外时钟接口：线路时钟2. 配置时钟频率同步模式：物理层同步3. 配置1588时钟节点工作模式：BC；并配置时间校准使能，报文为完全多播4. 配置1588时钟报文的封装格式（默认值）：PTP ETH；端口默认：MASTER+SLAVE5. 配置1588时钟报文的参数（默认值）：E2E模式、SYN：128（8/1024）、DELAY：8、ANNOUN

20、CE：8、ANN超时系数：3 （同上PTN 3900）3）末段节点（直接连接基站的PTN 1900设备）：1. 配置设备的外时钟接口：线路时钟2. 配置时钟频率同步模式：物理层同步3. 配置1588时钟节点工作模式：BC；并配置时间校准使能，报文为完全多播4. 配置1588时钟报文的封装格式（默认值）：PTP ETH；端口默认：MASTER+SLAVE5. 配置1588时钟报文的参数（默认值）：E2E模式、SYN：128（8/1024）、DELAY：8、ANNOUNCE：8、ANN超时系数：3 （同上PTN 3900）6. 配置1588时钟同步属性的线路传输偏差（默认值）：0。7. 配置设备的

21、外时间接口的基本属性：1pps+tod / 目前PTN 1900通过1pps+tod输出外时间到基站BBU，使用RS422电平/8. 配置1588时钟外时间接口的BMC 算法参数（默认值）：时间质量等级：187、时间精度：254、时间源类型：PTP、时钟源优先级1：128、时钟源优先级2：1289. 配置1588时钟外时间接口的线路传输偏差（默认值）：0。5.2.2 配置检查和工作状态确认1）首段节点（直接连接BITS的PTN 3900设备）：1. 检查确认外时钟工作状态：2. 检查确认外时间工作状态：3. 检查确认1588时钟端口工作状态：2）中间节点（PTN网络中间节点）：1. 检查确认外

22、时钟工作状态：2. 检查确认外时间工作状态：3. 检查确认1588时钟端口工作状态：3）末段节点（直接连接基站的PTN 1900设备）：1. 检查确认外时钟工作状态：2. 检查确认外时间工作状态：3. 检查确认1588时钟端口工作状态：5.3 BBU530数据配置本节主要介绍支持1588特性的华为基站BBU530在“BBP530本地维护终端”（下面简称LMT）的操作指导。前提条件：1、用LMT正常登陆BBU5302、BBU530正常运行；5.3.1 基本数据配置在LMT界面输出命令，请按照如下命令顺序操作LST SOFTWAREDSP BRDVER: SRN=0, SN=7; / 确认版本，S

23、PC200以上/DSP MMLTXT:; / 备份数据配置/ADD IPCLKLINK: TYPE=PTP, CN=0, SRN=0, SN=7, TPLTYPE=CAST, NWTYPE=L2, DM=0, CMPTS=0, LN=0, PN=1;/ 增加PTP时钟链路，注意协议类型为PTP协议，选择“CAST”为组播，组播类型为L2（二层组播），时钟域为0，补偿值为0 ，链路号为0，端口号为1 /（端口号为0表示和PTN电接口对接；端口号为1表示和PTN光接口对接）本文基站和PTN 1900对接为范例 /ADD CLKSRC: CLKSRC=IPCLK, PRI=1; / 增加IPCLk为

24、时钟参考源，优先级为1/SET CLKMODE: MODE=AUTO; / 设置时钟源切换模式/ 设置时间源;目前不支持从IPCLK提取时间有三种方法设置时间（三选一）/(1) 手工设置SET TIME: (2) 使用GPS作为时间源如果配置了GPS，且GPS可用，可将时间源设置为GPS。SET TIMESRC: TIMESRC=GPS;(3) 使用NTP作为时间源（NTP SERVER的配置本文略）如果没有配置GPS，可以将时间源设置为NTP。NTP配置注意事项：SET NTPC时地址填为RNC OMU内网IP（默认80.168.3.40，所有RNC都一样，除非RNC专门修改过内部子网），端

25、口为NTP标准端口123。相关命令：SET TIMESRC: TIMESRC=NTP;SET NTPC: IP=80.168.3.40, PORT=123, SYNCSWITCH=ON;5.3.2 配置检查和工作状态确认1）DSP ETHPORT: CN=0, SRN=0, SN=7, SSN=0, PT=ETH, PN=1; / 检查以太端口FE光口工作状态，确认是“激活”/2）DSP IPCLKLINK:; /检查IPCLKLINK链路状态，确认工作状态是“可用、激活”/3）DSP CLKSTAT:; /约两分钟后，继续检查IPCLK时钟状态，确认时钟工作状态是“锁相环状态锁定”/4）DS

26、P CLKRECORD:; /约五分钟分钟后，继续检查IPCLK时钟的历史状态，确认时钟工作状态是从“自由震荡”切换到“快捕”再到“锁定”/5）DSP CENTERDA:; /检查IPCLK时钟的中心DA值，便于确认时钟的相位差/6）DSP CURRDA:; /检查IPCLK时钟的当前的DA值，确认时钟的相位差/ 6 二层组播数据配置（BITS V6）采用BITS V6作为时钟的SERVER，BITS V6支持RJ-45的1pps+tod接口，采用平行网线接入PTN的外时间接口2（RJ-45形式的时钟输入口），同时将BITS V6的2M接入PTN的2M输入口。PTN的承载网和无线TD基站的配置

27、方法和上一章节（6.2章节和6.3章节）是完全相同的。当BITS V6和PTN仍采用GE接口连接，首节点的PTN将物理层时钟的频率和PTP时钟的端口同时选择和BITS V6相连的端口就可以了，基站的配置仍然不变。6.1 BITS V6基本数据配置本节主要介绍1588特性时钟源服务器BITS V6在“SYNLOCK Centralized Monitoring System”（下面简称维护终端）的操作指导。前提条件：1、用维护终端正常登陆BITS V62、BITS 正常运行，外接GPS系统1. 配置BITS V6设备的跟踪方式配置的参数有：锁时工作模式、锁相工作模式、时间输入类型、以太口频率同步

28、方式等2. 配置BITS V6设备的时间参考源3. 配置BITS V6的PTP的全局端口参数：时钟域、时钟ID、延时机制、组播类型、报文间隔等6.2 配置检查和工作状态确认1. 检查确认星卡的跟踪状态2. 检查确认星卡的工作状态和时间信息3. 检查确认TODI单板的时间源信息7 时钟保护配置和测试7.1 基站的GPS配置ADD GPS: GN=0, SN=7, WORK_MODE=GPS, DELAY=0;/ 增加GPS在7槽位，工作模式是GPS /ADD CLKSRC: CLKSRC=GPS, PRI=2; / 增加GPS为时钟参考源，优先级为2/7.2 基站时钟源保护测试1）1588时钟源

29、倒换到GPS时钟源1. 设置基站设置基站跟踪1588时钟源2. 检查GPS时钟是否有告警，如果有告警，请按照告警步骤解决3. 设置基站的时钟工作模式为“自动”：SET CLKMODE: MODE=AUTO;4. 上游的PTN的1588端口去激活5. 基站进入保持，5分钟后，基站跟踪GPS时钟源6. 恢复PTN的1588端口1）GPS时钟源到1588时钟源1. 设置基站设置基站跟踪GPS时钟源2. 检查1588时钟是否有告警，如果有告警，请按照告警步骤解决3. 设置基站的时钟工作模式为“自动”：SET CLKMODE: MODE=AUTO;4. 拔掉GPS时钟源5. 恢复GPS时钟源8 FAQ：

30、1. 目前的版本使用IPCLK1588时钟需要lincense，该怎么办？请从正常渠道申请权限TD基站的license文件。2. TD基站BBU3900与PTN 设备对接使用什么端口？目前TD基站530采用BBU3900硬件平台，支持以太电接口（FE0）和以太光接口（FE1），PTN1900支持以太电接口（ETFC单板）和以太光接口（EFF8单板）。PTN 950/910支持以太电接口（EF8T单板）和以太光接口（EF8F单板）。但是只有PTN 1900设备的电口暂不支持1588特性。但是只有PTN 1900设备的电口暂不支持1588特性。另外：由于移动的相关规范中要求采用1pps+tod接口

31、，因此现网存在基站到PTN采用1pps+tod的场景（本文暂不涉及基站1ppstod时钟的配置）。3. 针对TD的需求，1588时钟的指标在各个网元之间的分配情况如何？1588V2时间同步方案涉及主要包含以下三大部分，即：时间同步源、传送网、NodeB。由于TD-SCDMA网络对时间精度要求非常高，因此三部分总精度要求为+/-1.5us。各类设备之间的指标分配如下：4. 1588V2特性和IPRAN的关系是什么？1588V2协议目前主要是承载在分组以太网络上，根据BITS所处的网络层次，通常1588V2和IP RAN中的回传网部分是共用城域网或接入网的，对于一般应用来说，1588v2和IP R

32、AN是同时运行的。不过理论上说，即使IP RAN业务运行不正常，或业务承载在非IP网络上，1588v2也可以作为带外方式独立承载于IP分组网上，不依赖于IP RAN的正常运行。在和IP RAN 共用承载网的情况下，1588v2报文的优先级应该为最高，保证时间报文的优先传递，保证TD-SCDMA无线系统的正常运行。5. 1588V2特性和GPS时钟源的关系是什么？1588V2的时钟是协议报文时钟，将高精度的时钟、时间通过以太网传送，到达基站后的时间的精度较好，几乎和GPS是同一个数量级，完全满足TD系统对时钟的精度要求。TD基站采用1588时钟后，从单一的时钟源，变成主备用时钟源，现网可以采用G

33、PS作为高优先级的主时钟源，1588V2作为低优先级的备用时钟源，也可以采用1588V2作为高优先级，GPS作为低优先级。6. RNC的时钟和基站时钟的关系是什么？TD-SCDMA基站要求基站之间的时间同步达到正负1.5us，频率同步为正负50ppb，RNC和基站之间只要满足频率同步的要求即，要实现上述目标，基站需要跟踪GPS系统才能满足要求，RNC可以跟踪核心网的时钟，就可以满足频率同步的要求。7. BITSV3 和BITS V6的关系是什么？BITS V3和BITS V6都是公司开发的时钟服务器设备，现网大量使用的是V3版本。BITS V6是公司在开发的新一代时钟设备，不仅支持普通的外时钟

34、接口，同时支持1588V2协议二层组播的以太网接口，是未来向IP化演进的先进的时钟设备。这两者都可以作为时钟的SERVER使用。8. 现网部署1588V2时钟需要的注意事项有哪些？简单的描述如下：1. 如果时钟SERVER采用了BITS V3的1pps+tod接口组网，需要PTN采用 82XCS、72CXP的单板才能提供外时间接口，并且将外时钟（时间）的优先级提高。2. PTN 的EG16单板的GE接口不能支持1588V2同步，配置EFG2接口卡支持1588V2同步，因此，EG16推荐连接RNC等设备。3. PTN 910、PTN950的默认的延时机制是P2P的模式，和基站对接需要更改为E2E的模式。4. PTN采用1pps+tod和BITS 对接，需要外时钟（2Mbits、2MHz），并且2M的时钟和1pps+tod来源于同一个BITS 设备，否则带来的时间偏差不能保证。5. PTN采用1pps+tod和BITS 对接时，需要考虑外时间的补偿：一般是5ns/m.。6. 现在BITS V6的版本仍在完善中，和PTN对接，需关注1pps+tod的协议制式是否和PTN的相同。9 参考资料：1 TD-SCDMA基于PTN承载网1588V2特性方案描述2 中国移动TD无线系统高精度时间同步技术规范