3G时间服务器V30使用说明书V10(2月15日)

3G时间服务器V30使用说明书V10(2月15日)PAGE(1)3G时间服务器V3.0使用说明书光通信产品部3G时间服务器V3.0使用说明书PAGE(PAGE2)目录TOC\o"1-5"\f\u1 概述 12 3G时间服务器V3.0功能概述 22.1 结构介绍 32.2 系统功能原理 42.2.1 定时参考输入 42.2.1.1 接收卫星的定时信息 52.2.1.2 地面传送的参考信号 62.2.2 主受控时钟 62.2.2.1 备受控铷钟 错误!未定义书签。2.2.2.2 内置DDS直接数字合成器 错误!未定义书签。2.2.3 定时输出 72.2.3.1 1PPS+TOD定时输出信号 72.2.3.2 PTP定时输出信号 72.2.3.3 PGE4盘输出信号 72.2.3.4 2Mb/2MHz输出信号 82.2.4 管理控制单元 82.3 系统的配置 82.3.1 系统配置表 82.3.2 槽位分布图（前视） 102.3.3 槽位分布图（后视） 102.3.4 参考输入配置 102.3.5 参考（卫星及地面链路）的倒换设置及优先设定逻辑 112.3.6 受控时钟 112.3.7 定时输出配置 122.3.8 电源输入盘配置 122.4 面板显示介绍 132.5 输入输出接口介绍 163 主要技术指标 183.1 接口指标 183.1.1 参考定时输入信号接口 183.1.1.1 卫星信号输入接口指标 183.1.1.2 地面链路信号输入接口指标 193.1.2 定时信号输出接口指标 193.1.2.1 1PPS+TOD定时信号输出接口 193.1.2.2 PTP定时信号输出接口 203.2 内部时钟 213.2.1 内部振荡器输出特性 213.3 1PPS+TOD时间输出性能 223.4 PTP时间输出性能 234 单盘功能介绍 254.1 电源盘 254.1.1 面板框图 254.1.2 物理接口 254.2 MCP盘 254.2.1 面板框图 264.2.2 物理接口 264.3 GBTP盘 264.3.1 面板框图 274.3.2 物理接口 274.4 RB盘 284.4.1 面板框图 284.4.2 物理接口 294.5 PTP4盘 304.5.1 面板框图 314.5.2 物理接口 314.6 PGE4盘 324.6.1 面板框图 324.6.2 物理接口 324.7 TP16盘 334.7.1 面板框图 334.7.2 物理接口 344.8 OUT16盘 344.8.1 面板框图 344.8.2 物理接口 343G时间服务器V3.0使用说明书PAGE19概述随着3G网络的大规模部署，特别是TD-SCDMA的网络特点，运营商在时间同步上的需求也越来越明显，并且变得必不可少。而目前，运营商主要采用的是在每个基站上部署GPS接收模块来实现基站的时间同步，为基站提供精确的授时。但是，随着网络的迅速发展，这种方式越来越不能满足运营商的需求，另外，还有GPS本身的不可靠性，不安全性和部署的局限性，比如机场等地方无法部署等等缺点也暴露出去，急需要采用更高可靠，更安全的授时方式来解决上述问题。针对此种情况，大唐移动开发出了高精度的时间服务器设备，来为网络提供统一精度的、可靠的时间同步系统。该设备符合电信、电力和部队等用户的技术要求,可以为提供北斗/GPS系统的定时信号，并且以地面参考信号为备份，提供稳定可靠、高性能的时间同步信号。引用标准IEEESTD1588-2008网络测量和控制系统的精密时钟同步协议YDT1012-1999数字同步网节点时钟系列及其定时特性QB-X-XXX-XXXX中国移动高精度时间同步设备技术规范QB-X-XXX-XXXX中国移动高精度时间同步1588v2时间接口规范QB-X-XXX-XXXX中国移动高精度时间同步1PPS+TOD时间接口规范3G时间服务器V3.0功能概述3G时间服务器V3.0是小型化、高集成度、高可靠性的时间同步设备。设备可以接收北斗/GPS卫星信号、2Mhz信号作为系统的参考源。多参考源的设计充分考虑了系统在异常情况下工作的安全性。并具备智能化的时延补偿技术，可以更好的适应PTN网络的情况。3G时间服务器V3.0可以提供多种时码信号输出：PTP、1PPS+TOD等信号，满足时间系统的不同需求。与此同时，时间服务器考虑了冗余备份的功能，进一步加强了系统的稳定性。具备以太网和串口的管理接口，可以实现基于IP模式下的网管组网功能，实现设备的大规模应用和集群化的网元管理，网管接口支持SNMPv2.0的接口，接口开放和标准，可无缝实现设备统一网管功能，更利于用户设备的管理和维护，大大降低维护成本。结构介绍3G时间服务器V3.0采用19”×7U机框，铝型材的前面板、冷扎钢板的底板及盖板，前面板正面为贴膜，其余部分表面为深灰色喷塑；符合电磁兼容特性，可靠安全。1级时间服务器和2级时间服务器结构兼容。前面板和后面板图，如下所示。图2.1前面板图图2.2后面板图后面板分布着系统的输入和输出接口，详细介绍参见单盘说明。系统功能原理在系统功能原理部分将按以下顺序进行描述：定时参考输入、时钟和定时控制、时钟分配输出、监控管理功能。定时参考输入从卫星信号和地面传输码流中提取定时信号作为系统定时参考信号。定时参考输入可根据不同的需要进行配置。配置多类参考定时输入，由用户选择使用，见图2.3。图2.3接收卫星的定时信息配置北斗\GPS的接收机，接收安装在大楼顶部的天线馈入的卫星信息，经解算后提供定时输入信号。当卫星信号丢失时，发出告警并封锁定时信号输出。按用户需要也可单独对GPS卫星信息或北斗卫星信息进行解算，提取定时输入信号。3G时间服务器V3.0可配置1-2张接收机盘：双星接收盘GBTP。当定时参考为卫星信号时，由这个盘提供一路主参考定时信号给受控振荡器，提供高精度的定时。一般兼容接收卫星的定时信息有三种工作方式：单GPS接收模式；混合北斗\GPS接收模式，主用GPS；混合北斗\GPS接收模式，主用北斗。针对GBTP板卡，我们使用北斗\GPS接收模式，根据用户需求可进行两种配置，即为主用GPS或者主用北斗。地面传送的参考信号配置4路地面参考信号源输入，2Mbit/s和2MHz信号各2路，通过RB盘接入。该盘能够从地面参考信号里提取定时输入信号，供DT-TSGC-11设备使用，提供高精度的定时输出。主/备受控时钟可配置主备高品质的铷原子振荡器作本振信号。采用DDS数字频率合成技术，保证时钟既具备良好的快捕、跟踪、锁定、保持等功能，又具有良好的自由运行功能及相位连续性。Rb铷钟盘在整个系统中主要完成钟控，并根据参考盘输入的信号重新编码，输出PPS、DCLS和10Mhz信号到各输出盘。定时输出具有多种定时输出信号，各输出盘的输入、输出兼容，可以灵活配置，满足不同用户的要求。1PPS+TOD定时输出信号该信号由输出盘TP16提供。3G时间服务器V3.0可配置1-14张盘，每张盘16个输出端口，接口符合建议“中国移动TD无线系统高精度时间同步技术规范1PPS+TOD时间接口规范”。PTP定时输出信号该信号由输出盘PTP4提供。3G时间服务器V3.0可配置1-14张盘，每张盘4个输出端口，接口符合建议“中国移动TD无线系统高精度时间同步技术规范1588v2协议规范（讨论稿）”。此盘需要在网管上按照用户的需求进行配置，它可以输出1588V2。PGE4盘输出信号3G时间服务器V3.0配置1-14张PGE4盘，每张盘4个千兆输出光口，可输出1588V2。2Mb/2MHz输出信号3G时间服务器V3.0可配置1-14张盘，每张盘16个2Mbits/2MHz输出端口。管理控制单元3G时间服务器V3.0中的管理控制单元分为：主管理控制盘MCP。MCP是3G时间服务器V3.0设备的系统主处理器，它的主要功能是监测各单盘的工作状态及告警情况，是系统的人机接口，实现系统的各功能配置，收集各单盘的上报信息，监视各单盘的工作状态。系统的配置系统配置表如图STYLEREF1\s错误!文档中没有指定样式的文字。.1所示。3G时间服务器V3.0可配置以下单盘：电源盘、MCP主盘、Rb铷钟盘、GBTP卫星输入盘、TP16输出盘、PTP4输出盘、PGE4输出盘、OUT16输出盘。表格STYLEREF1\s错误!文档中没有指定样式的文字。.13G时间服务器V3.0系统配置单盘中文名称单盘英文名称每系统配置数量槽位号电源板卡类型-48V直流电源盘PWRD219#、20#控制板卡类型主控盘MCP121#输入板卡类型北斗/GPS双卫星输入盘GBTP117#、18#主备时钟盘铷钟盘（带2M频率输入功能）Rb115#、16#输出板卡类型1588接口盘PTP41-141#～14#PTP1000PGE41-141#～14#TOD+1PPS信号输出盘TP161-141#～14#2Mb/2MHz输出盘OUT161-141#～14#槽位分布图（前视）槽位分布图（后视）图2.4参考输入配置3G时间服务器V3.0设备的参考输入是这样配置的：1-2张卫星信号输入盘。时钟级别为PRS量级的。卫星参考输入配置如下：GBTP接收盘（三种接收模式：1、单用GPS；2、混合接收模式，主用GPS；3、混合接收模式，主用北斗）；参考（卫星及地面链路）的倒换设置及优先设定逻辑系统参考输入信号应能自动倒换和人工倒换。自动倒换动作的依据是参考信号的输入槽位决定。自动倒换的判别是根据输入参考的优先级别进行的。人工倒换则需要在网管上设置，可以灵活自由的进行倒换。受控时钟受控时钟部分的配置为主备共两个铷原子钟：采用内置DDS数字频率合成技术，保证时钟既具备良好的快捕、跟踪、锁定、保持等功能又具有良好的自由运行功能及相位连续性，也提高了系统的可靠性。定时输出配置a、1PPS+TOD定时信号输出系统的1PPS+TOD输出配置：16路*14张（MAX）b、PTP定时信号输出系统的PTP输出配置：4路*14张（MAX）C、PGE光信号输出系统的PGE输出配置：4路*14张（MAX）D、2Mbtis/2MHz信号输出系统的2Mbtis/2MHz输出配置：4路*14张（MAX）电源输入盘配置系统配置有两个电源输入盘。3G时间服务器V3.0系统允许两路直流-48V工作电源输入,互为热备份。电源的输出经隔离后合为一路供设备使用。面板显示介绍3G时间服务器V3.0的前面板，共有4类板卡，各板卡上的显示灯，用来表示设备当前的工作状态。每个灯的具体含义，如下所示。表格STYLEREF1\s错误!文档中没有指定样式的文字。.2面板指示灯含义表板卡指示灯标识指示灯类型含义PWRD无无无GBTPPWR电源指示灯单色，绿色常亮：正常通电熄灭：故障RUN运行指示灯常亮：板卡正常运行熄灭：板卡故障SRE卫星信号指示灯常亮：卫星故障熄灭：卫星正常GRE地面输入信号指示灯常亮：地面输入信号故障熄灭：地面输入信号正常MCPPWR电源指示灯单色，绿色常亮：正常通电熄灭：故障RUN运行指示灯常亮：板卡正常运行熄灭：板卡故障ALM紧急告警指示灯常亮：设备存在紧急告警熄灭：无指示灯FAT严重告警指示灯常亮：设备存在严重告警熄灭：无严重告警RBPWR电源指示灯单色，绿色常亮：正常通电熄灭：故障RUN运行指示灯常亮：板卡正常运行熄灭：板卡故障PPS秒脉冲显示灯单色，绿色正常：按照1pps频率闪烁。1pps高点平亮，低电平灭。200ms亮，800ms灭。输出故障：闪烁变慢或不闪烁SLOT118#槽位板卡当前状态单色。绿色常亮：参考输入信号正常。绿色快闪：有板卡，但无信号输入。熄灭：无板卡或故障。SYNC118#槽位参考源状态指示灯单色，绿色。绿色常亮：参考源正常锁定状态绿色快闪：参考源处于正在跟踪状态熄灭：未跟踪，参考源，或故障SLOT219#槽位板卡当前状态单色。绿色常亮：参考输入信号正常。绿色快闪：有板卡，但无信号输入。熄灭：无板卡或故障。SYNC219#槽位参考源状态指示灯单色，绿色。绿色常亮：参考源正常锁定状态绿色快闪：参考源处于正在跟踪状态熄灭：未跟踪，参考源，或故障LOS12Mb信号输入指示灯常亮：信号输入正常熄灭：信号输入故障LOS22MHz信号输入指示灯常亮：信号输入正常熄灭：信号输入故障PTP4/PGE4/TP16/OUT16PWR电源指示灯单色，绿色常亮：正常通电熄灭：故障RUN运行指示灯常亮：板卡正常运行熄灭：板卡故障输入输出接口介绍3G时间服务器V3.0，采用多种输入输出方式，满足不同用户的需求。下表所列出的接口类型为时间服务器基本输入输出接口：表格STYLEREF1\s错误!文档中没有指定样式的文字。.3单板输入输出接口一览表板卡接口类型单盘容量配置板卡数备注MCP面板网管接口——1基本接口GBTP卫星信号输入接口——1~2必选Rb2MHz输入接口（频率输入）——1~2必选2Mbit/s输入接口（频率输入）——1~2必选PTP4PTP输出接口4路1~14可选TP161PPS+TOD输出接口16路1~14可选PGE4PGE输出接口4路1~14可选OUT162Mb/2NHZ16路1~14可选主要技术指标接口指标参考定时输入信号接口卫星信号输入接口指标表3.1卫星信号接口指标卫星信号输入接口指标接收机类别双系统接收机接收模式单GPS、混合模式工作频带GPS：L1，1575.42MHz北斗：L1，2491.75MHz±5MHz定时输出差分1PPS信号定时精度优于150ns（与UTC比对）天线馈线长度150米输入阻抗50Ω标称馈电电压（V）5功耗（W）小于2W地面链路信号输入接口指标2048KHz/2Mbits定时输入信号接口符合ITU-T建议G.703要求。接口应满足下表：表3.2输入接口脉冲形状方波连接线对（终接）同轴线对对称线对测试负载阻抗75Ω120Ω信号最大峰值电压（峰峰）1.5V1.9V信号最小峰值电压（峰峰）0.75V0.95V定时信号输出接口指标1PPS+TOD定时信号输出接口表3.31PPS+TOD输出接口脉冲形状RS422电平的秒脉冲和TOD信息连接线对RJ45单盘输出路数4路测试负载阻抗120Ω信号最大峰值电压（峰基）12V信号最小峰值电压（峰基）4V输出方式独立输出PTP定时信号输出接口表3.4PTP输出接口连接线对网线，光纤单盘输出路数4路输出方式独立输出内部时钟设备的内部时钟配置为主备共两个铷原子钟，主、备钟互为热备份。内部振荡器输出特性铷钟：振荡器的标称频率：10MHz；振荡器的输出波形：正弦波；振荡器的输出阻抗：50Ω；振荡器的输出电平：+7.8dBm±10%；振荡器的频率老化率：优于5×10-8/20年工作电压：+12V和5V；RB盘的输出频率：2000KHz差分信号；1PPS+TOD时间输出性能TOD信息波特率默认为9600，无奇偶校验，1个起始位（高电平表示），1个停止位（低电平表示），8个数据位，在1pps上升沿后1ms后开始传递TOD信息，在500ms内完成，TOD信息标示当前1PPS上升沿时间。TOD协议报文发送频率为每秒1次。1pps秒脉冲，采用上升沿作为基准沿，上升时间小于20ns，脉宽为200ms。1pps和TOD信息传递采用422电平方式，物理接头采用RJ45X4，其电气特性满足相应要求，线序如下：PTP时间输出性能支持1588V2的以太接口 支持1588V2接口包括PTP电口、PGE光口，时间同步信息根据1588协议通过这些以太接口进行传递。PTP报文封装 在PTP报文封装方面，设备支持PTPvoerIEEEstd802.3/Ethernet。PTP报文传递模式 设备支持组播传递模式。PTP设备类型 设备支持BC模式。PTP报文类型 事件报文类型：syncdelay_reqpdelay_reqpdelay_resq 通用报文类型： announcefollow_updelay_resppdelay_resp_follow_upPTP报文发送间隔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图表格所示：表3.5PTP报文单盘功能介绍电源盘PWRD单盘是3G时间服务器V3.0设备的重要部件，主要功能是为整个系统提供需要的5V和15V电源，电源告警检测和告警输出。面板框图物理接口电源接口：“ON”为打开电源，“OFF”为关闭电源MCP盘MCP单盘是3G时间服务器V3.0设备的核心部件，主要功能是对各子单盘的监控管理、各种告警和时间日期的显示。面板框图物理接口复位开关面板标识：RST。按下该按钮，MCP盘复位。串口面板标识：CON1接口数量：每张盘1路物理接口：RJ11电平RS-232功能：用于设备调试。以太网口面板标识：ETH接口数量：每张盘1路物理接口：RJ45功能：与网管通信，完成设备的管理和维护。GBTP盘卫星盘的主要功能是为系统提供基准1pps信号和DCLS信号。工作原理如下：卫星盘通过卫星接收机，得到1pps信号和各种卫星信息（告警信息、定位信息、收星颗数），再将1pps信号和时间信息编码DCLS送给系统做参考源。各种卫星信息及告警信息，上报RB盘，接受RB盘和网管的时时监控。卫星盘可分为两种工作模式：主用北斗卫星或者主用GPS。两者功能完全相同。面板框图物理接口复位开关面板标识：RST。按下该按钮，GBTP盘复位。以太网口面板标识：PT接口数量：每张盘1路物理接口：RJ45功能：1PPS+TOD输入。GBTP输入口面板标识：GPS/BDIN接口数量：每张盘1路物理接口：BNC功能：卫星信号输入RB盘RB为时钟盘，主要作用是：时钟备份功能，跟踪优选的参考源，为各输出子盘提供时钟（2MHz、DCLS、1PPS），时钟提取功能，提取所输入频率参考源（E1）的时钟，并把得到的时钟分频送给背板各单盘。该单盘输入的参考源有时间参考GPS、北斗和频率参考E1。面板框图物理接口复位开关面板标识：RST功能：按下该按钮，RB盘复位E1输入接口面板标识：2048Kb/s接口数量：每张盘1路物理接口：CC4-KWYH功能：2048Kb/s输入。E1输入接口面板标识：2048KHz接口数量：每张盘1路物理接口：CC4-KWYH功能：2048KHz输入。串口面板标识：RS232接口数量：每张盘1路物理接口：RJ11电平RS-232功能：用于设备调试。以太网口面板标识：ETH接口数量：每张盘1路物理接口：RJ45功能：在线升级程序PTP4盘PTP4盘的主要功能是根据IEEE1588协议，通过10/100BASE-TX以太网接口送出或者接收基准PTP时间信号。工作原理：PTP单盘同时作为PTP的主设备，对