YD/T 3199-2016
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标准简介
YD/T 3199-2016.Technical requirements of beidou timing equipment used in communication.
1范围
YD/T 3199规定了支持通信应用的北斗授时设备的定义与功能结构，以及功能、性能、可靠性和环境等要求。
YD/T 3199适用于支持通信应用的北斗授时设备。
2规范性引用文件
下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。
GB/T 2423.8-1995电工电子产品环境试验第2部分:试验方法试验Ed:自由跌落
GB/T 7611-2016数字网系列比特率电接口特性
YD/T 1012-1999数字同步网节点时钟系列及其定时特性
YD/T 1479-2006一级基准时钟设备技术要求及测试方法
YD/T 2375高精度时间同步技术要求
ITU-T G703数字系列接口的物理/电气特性( Physical/electrical characteristics ofhierarchical digital interfaces)
4定义及其功能结构
4.1定义
支持通信应用的北斗授时设备是指可以提供一种或多种类型源自北斗卫星信号的频率和时间输出信号，并具有频率保持和时间守时功能的独立型设备，可以为数字同步网和高精度时间同步网提供频率基准源和时间基准源;也可以为移动通信基站等各种通信设备提供频率和时间基准信号。
4.2功能结构
支持通信应用的北斗授时设备应具备同步输入、北斗卫星接收、时钟、授时输出和监控管理等功能，其功能结构如图1所示。
1范围
YD/T 3199规定了支持通信应用的北斗授时设备的定义与功能结构，以及功能、性能、可靠性和环境等要求。
YD/T 3199适用于支持通信应用的北斗授时设备。
2规范性引用文件
下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。
GB/T 2423.8-1995电工电子产品环境试验第2部分:试验方法试验Ed:自由跌落
GB/T 7611-2016数字网系列比特率电接口特性
YD/T 1012-1999数字同步网节点时钟系列及其定时特性
YD/T 1479-2006一级基准时钟设备技术要求及测试方法
YD/T 2375高精度时间同步技术要求
ITU-T G703数字系列接口的物理/电气特性( Physical/electrical characteristics ofhierarchical digital interfaces)
4定义及其功能结构
4.1定义
支持通信应用的北斗授时设备是指可以提供一种或多种类型源自北斗卫星信号的频率和时间输出信号，并具有频率保持和时间守时功能的独立型设备，可以为数字同步网和高精度时间同步网提供频率基准源和时间基准源;也可以为移动通信基站等各种通信设备提供频率和时间基准信号。
4.2功能结构
支持通信应用的北斗授时设备应具备同步输入、北斗卫星接收、时钟、授时输出和监控管理等功能，其功能结构如图1所示。
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标准内容
ICS33.040.20
中华人民共和国通信行业标准
YD/T3199—2016
支持通信应用的北斗授时设备技术要求Technical requirements of beidou timing equipment used incommunication
2016-10-22发布
中华人民共和国工业和信息化部2017-01-01实施
2规范性引用文件
3缩略语.
4定义及其功能结构..
4.1定义..
4.2功能结构
5功能要求.
北斗卫星接收功能
同步输入功能，
时钟功能.
授时输出功能，
监控管理功能.
性能要求
6.1卫星接收灵敏度
卫星接收机捕获时间，
定位精度
频率输出性能，
时间输出性能.
7可靠性要求，
8环境要求
电源要求..
温度要求
湿度要求
YD/T3199—2016
YD/T3199—2016
本标准按照GB/T1.1-2009给出的规则起草。请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别这些专利的责任。本标准由中国通信标准化协会提出并归口。本标准起草单位：中国信息通信研究院。香峰、汪建华。
本标准主要起草人：胡昌军、吕，博、潘1范围
支持通信应用的北斗授时设备技术要求YD/T3199—2016
本标准规定了支持通信应用的北斗授时设备的定义与功能结构，以及功能、性能、可靠性和环境等要求。
本标准适用于支持通信应用的北斗授时设备。2规范性引用文件
下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。GB/T2423.8-1995
GB/T7611-2016
YD/T1012-1999
YD/T1479-2006
YD/T2375
ITU-TG703Www.bzxZ.net
IEEEC37.118-2005
IEEE1588-2008
IETFRFC5905
IRIGStandard200-95
3缩略语
电工电子产品环境试验第2部分：试验方法试验Ed：自由跌落数字网系列比特率电接口特性
数字同步网节点时钟系列及其定时特性一级基准时钟设备技术要求及测试方法高精度时间同步技术要求
数字系列接口的物理/电气特性（Physical/electricalcharacteristicsofhierarchicaldigital interfaces）电力系统用同步移相器（IEEEStandardforSynchrophasorsforPowerSystems）
网络测量和控制系统的精确时钟同步协议（IEEEStandardforaPrecisionClock Synchronization Protocol for Networked Measurement and ControlSystems）
网络时间协议版本4：协议和算法（NetworkTimeProtocolVersion4：ProtocolandAlgorit)
IRIG串口时间码格式（IRIGSerialTimeCodeFormats）下列缩略语适用于本文件。
AlarmIndicationSignal
告警指示信号
YD/T3199—2016
CGCS2000
BeiDouTime
China GeodeticCoordinate System2000FastEthernet
Gigabit Ethernet
Ground
Global PositioningSystem
InterRangeInstrumentationGroupMeanTimeBetweenFailures
MaximumTimeIntervalError
NetworkTimeProtocol
PositionDilutionofPrecision
PulsePerSecond
PrecisionTimeProtocol
ReceiverAutonomous Integrity MonitoringSimpleNetworkManagementProtocolSynchronization SupplyUnit
TimeDeviation
Transaction Language1
Time of Day
UserDataProtocol
Coordinated Universal Time
Virtual Local Area Network
4定义及其功能结构
4.1定义
北斗时
2000中国大地坐标系
快速以太网
千兆以太网
全球定位系统
（美国）靶场仪器组
平均故障时间
最大时间间隔误差
网络时间协议
位置精度因子
秒脉冲
精确时间协议
自主完善性监测技术
简单网络管理协议
同步供给单元
时间偏差
事务处理语言1
当前时刻
用户数据协议
协调世界时
虚拟局域网
支持通信应用的北斗授时设备是指可以提供一种或多种类型源自北斗卫星信号的频率和时间输出信号，并具有频率保持和时间守时功能的独立型设备，可以为数字同步网和高精度时间同步网提供频率基准源和时间基准源；也可以为移动通信基站等各种通信设备提供频率和时间基准信号。4.2功能结构
支持通信应用的北斗授时设备应具备同步输入、北斗卫星接收、时钟、授时输出和监控管理等功能，其功能结构如图1所示。
北斗卫星接收功能
同步输入功能
北斗授时设备
时钾功能
监控管理功能
授时输出功能
图1支持通信应用的北斗授时设备的功能结构YD/T3199—2016
按照应用场景的不同，支持通信应用的北斗授时设备的内部时钟可以配置成2级节点时钟或3级节点时钟，并可穴余配置。
5功能要求
北斗卫星接收功能
5.1.1定位功能
北斗卫星接收应支持如下定位功能：a）应支持北斗卫星独立定位功能，可选支持与GPS联合定位功能；b）应支持基于2000（CGCS2000）中国大地坐标系获取接收机蘑菇头的绝对位置信息，并可通过位置信息转换，输出以纬度、经度和高程表示的位置信息，单位为度、分和秒，位置分辨率为0.001s支持输出位置精度因子（PDOP）。5.1.2位置保持功能
北斗卫星接收应支持如下位置保持功能：当工作卫星数量少于4颗并至少有1颗卫星可用时，北斗卫星接收模块应能保持之前的位置信息，并仍可进行正常授时。5.1.3天线时延补偿功能
北斗卫星接收应支持如下天线时延补偿功能：a）应具有补偿天线传输时延的功能，补偿范围为Oμs～+5us，补偿精度优于1ns；b）可支持上电后自动时延补偿（可选）。5.1.4授时处理功能
北斗卫星接收应支持如下授时处理功能：a）应支持对接收到的卫星信号进行处理，输出频率和时间同步信号，具体要求见5.4；b）应支持不同接口的时间信息的计算处理，时间信息包括周数、周内秒、秒内偏差（offset）、不同时标与UTC之间的闰秒偏差等，具体要求见5.4.2.2；c）应支持北斗、GPS、PTP等不同时标参数的配置和处理。3
YD/T3199—2016
5.1.5卫星系统故障切换功能
对于多模卫星接收模块，当主用卫星工作不稳定时（无星或者异常时），应切换到其它卫星工作模式，并上报卫星工作模式切换事件；对于单模卫星接收模块，当其主用卫星模块工作不稳定时（无星或者异常时），应切换到备用卫星接收模块，并上报卫星接收模块切换事件：当所有卫星接收模块失效，需上报“卫星接收模块故障”告警，并倒换至地面输入参考或进入守时工作状态。5.1.6自主完好性监测功能
北斗卫星接收应支持如下自主完好性监测功能：a）北斗卫星接收模块在定位工作模式下，应支持自主完善性监测技术（RAIM)，对参与定位的每一颗卫星进行实时监测，剔除不符合条件的卫星，确保定位结果的有效性和可靠性；b）北斗卫星接收模块在位置保持工作模式下，可选利用自主完善性监测技术（RAIM)，对参与授时的每一颗卫星进行实时监测，剔除不符合条件的卫星，确保授时结果的有效性和可靠性。5.1.7蘑菇头、天馈线、载波频率及带宽要求磨菇头、天馈线、频段及带宽要求如下：a）蘑菇头长期户外使用，应能承受高温及严寒的工作条件（其温度要求见8.2），并具有良好的柔韧性与抗冲击性，相关要求应符合GB/T2423.8-1995的规定b）应根据天馈线长度配置合适尺寸类型的天馈线，确保设备能够正常接收卫星信号，使卫星接收灵敏度满足6.1的要求。
c）北斗卫星载波频率分为B1I和B2I两类，其中B1I信号载波频率为1561.098MHz，B2I信号载波频率为1207.140MHz。
d）北斗卫星信号工作带宽和带外抑制要求如下：1）工作带宽（1dB）：4.092MHz（以B1I信号载波频率为中心）；20.46MHz（以B2I信号载波频率为中心)。
2）工作带宽（3dB）：16MHz（以B1I信号载波频率为中心）：36MHz（以B2I信号载波频率为中心)。
3）带外抑制：≥15dB，fo土30MHz。fo指B1I信号或B2I信号的载波频率。5.2同步输入功能
5.2.1频率输入功能
支持通信应用的北斗授时设备应至少支持1路外定时频率输入信号，信号类型可以为2048kbit/s或2048kHz。当卫星信号失效后，北斗授时设备应能锁定外定时频率输入信号，维持正常的频率输出，且时间输出应可基于此外定时输入信号进行守时。5.2.2时间输入功能（可选）
支持通信应用的北斗授时设备的地面时间输入功能待研究。4
5.3时钟功能
内部时钟功能
内部时钟功能要求如下：
a）内部时钟可以配置为数字同步网二级节点时钟或三级节点时钟：b）内部时钟应具有自由运行、快捕、锁定、保持的功能：c）支持余配置（可选）。
5.3.2守时功能
YD/T3199—2016
当北斗卫星和外定时输入信号均失效时，设备时钟应能按照内部时钟保持特性进行守时。5.4授时输出功能
5.4.1频率输出功能
接口数量及类型
接口数量及类型要求如下：
应支持至少3个频率输出接口；
每个输出接口应能配置为2048kHz或2048kbit/s或10MHz，可选配置为1MHz或5MHz。b）4
5.4.1.2接口要求
频率输出接口要求如下：
a）对于2048kbit/s和2048kHz接口，其物理电气特性应分别满足GB/T7611《数字网系列比特率电接口特性》中5.2和5.9的规定；b）2048kbit/s顿结构应支持复顿结构，复帧结构应满足GB/T7611《数字网系列比特率电接口特性》中6.1.4的规定；
c）2048kbit/s接口应支持SSM功能，并支持配置携带SSM信息的比特位（Sa4、Sa5、Sa6、Sa7、Sa8），其标识同步状态消息的比特位（San）及同步状态安排应满足GB/T7611《数字网系列比特率电接口特性》中6.1.5的规定；
d）当锁定北斗卫星信号时，2048kbit/s接口输出SSM质量等级应为PRC，北斗卫星信号失效或不可用时，其输出SSM质量等级应为内部时钟质量等级SSU-T（配置二级节点时钟时）或SSU-L（配置三级节点时钟时)；
e）对于1MHz、5MHz、10MHz接口信号，幅度为1Vrms，阻抗为502或752，具体波形见ITU-TG703。
5.4.2时间输出功能
5.4.2.1接口数量及类型
接口数量及类型包括：
YD/T3199—2016
1PPS+ToD：
应支持至少2个1PPS+ToD接口；
应支持RS422接口，物理接口类型为RJ45。b)
PTP：
应支持至少2个PTP接口；
PTP接口类型采用FE或GE。
IRIG-B（可选）：
应支持至少2个IRIG-B接口：
IRIG-B接口类型采用IRIG-B（AC）和/或IRIG-B（DC）。NTP（可选）：
应支持至少2个NTP接口；
NTP接口类型采用RJ45，接口线序要求应满足FE或GE以太网接口的要求。2
接口要求
5.4.2.2.1
1PPS+ToD
1PPS+ToD接口应符合以下要求：a）ToD信息波特率默认为9600，无奇偶校验，1个起始位（用低电平表示），1个停止位（用高电平表示），空闲顿为高电平，8个数据位，应在1PPS上升沿1ms后开始传送ToD信息，并在500ms内传完，此ToD消息标示当前1PPS上升沿时间。ToD协议报文发送频率为1次/秒。b）对于1PPS秒脉冲，采用上升沿作为对准时沿，上升时间应小于50ns，脉宽应为20ms～200ms。
c）1PPS+ToD信息传送采用422电平方式，物理接头采用RJ45，其电气特性满足相应标准要求，线序要求见表1。
表11PPS+ToD接口线序
信号定义
422_2_P
d）ToD协议和顿结构见YD/T2375。默认态为悬空（高阻）
默认态为悬空（高阻）
RS422电平GND
RS422电平GND
ToD时间信息
ToD时间信息
e）应支持ToD的时间信息消息和时间状态消息，其中时间信息消息定义见YD/T2375，时间状态消息定义见表2。
消息名称
消息结构
偏移量
表2ToD的时间状态消息
时间状态消息
表示当前发出的时间信息的状态每秒周期上报
适用于卫星接收机
缩放比
载荷内容
时钟源
时钟源工作状态
监控告警
(Monitor
Alarm）
ToD与PTP时钟等级的对应关系见YD/T2375长度
16byte
0x00：北斗
0x01：GPS
0x02：不可用
0x03：其它
YD/T3199—2016
校验和
时钟源类型，范围0x00～0x02
0x00=无时钟源
0x01=仅作为定位源头
0x02=2D-定位时钟源
0x03=3D-定位时钟源
0x04=同时作为授时和定位源头
0x05=仅作为授时源头
0x06.0xff=保留
时钟源状态告警：
BitO：保留
Bit1：天线开路
Bit2：天线短路
Bit3：无跟踪卫星
Bit4：不使用
Bit5：测量进程中
Bit6：无存储位置
Bit7:润秒信息等待
Bit8：测试模式
Bit9：位置故障
Bit10：不使用
Bit11：年历信息不完整
Bit12：1PPS信号故障
YD/T3199—2016
5.4.2.2.2PTP
5.4.2.2.3PTP作为主时钟（master）端口，具体要求包括报文封装、报文传送模式、报文类型、报文发送间隔、延时机制和One-step/Two-step模式等方面。各项要求的详细描述如下：a）PTP报文封装：PTP接口应支持EthernetI封装格式，VLAN功能可配，PTP报文的Ethernettype固定为0x88F7：可选支持UDPoverIPV4/IPV6封装格式的报文，其它封装格式待研究。b）PTP报文传送模式：对于采用EthernetI封装格式的PTP报文，应支持PTP组播模式，可选支持单播模式；对于采用UDPoverIPV4/IPV6或其它封装格式，可以支持PTP组播模式、单播模式。PTP组播和单播的要求见IEEE1588-2008。c）PTP报文类型：应支持事件报文和通用报文等两类PTP协议报文。其中事件报文包括以下4种类型报文：
1）Sync;
2）Delay_Req;
3）Pdelay_Req:
4）Pdelay_Resp。
通用报文（General报文）包括以下6种类型报文：1）Announce:
2）Follow_Up（用于Two-step）；3)Delay_Resp;
4）PdelayResp_FollowUp（用于Two-step）；5）Management（可选）：
6）Signaling（组播可选；单播必选，可通过网管进行打开或关闭）。以上所有的报文都可以通过类型、长度、值（TLV）进行扩展。d）PTP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见表3。其中，DelayResp报文的发包率应与Delay_Req报文相同，Pdelay_Resp报文的发包率应与Pdelay_Req报文相同，FollowUp报文的发包率应与Sync报文相同，PdelayRespFollowUp报文的发包率应与Pdelay_Resp报文相同。Management报文和Signaling报文的发包率待进一步研究。表3PTP报文的发包频率配置范围和默认发包频率序号
报文名称
Delay_Req
PdelayReq
Announce
可配发包频率（Hz）
1/2~256
1/16~16
1/16~16
1/16~16
e）PTP延时机制：PTP接口应支持P2P和E2E两种延时机制，具体包括：默认发包频率（Hz）
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；下游设备处理时间截，计算路径延时。
YD/T3199—2016
P2P延时机制使用PdelayReq、PdelayResp、PdelayRespFollowUp（Twostep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。f）PTPOne-step和Two-step模式：应支持One-step模式，可选支持Two-step模式。5.4.2.2.4IRIG-B（可选）
IRIG-B码应满足IRIGStandard200-95的要求，附加定义依据IEEEC37.118-2005，引入年份信息和时间信号质量描述。IRIG-B信号包括调制IRIG-B（AC）和非调制IRIG-B（DC）（简称DCLS）两种。其中，IRIG一B（AC）码对1kHz正弦波进行幅度调制形成的时码信号，幅值大的对应高电平，幅值小的对应低电平，调制比2:1～6:1连续可调，典型调制比为3:1，输出阻抗为6002，信号高幅值≥10.0V，准时幅度变化点（斜率变化）的时间准确度≤20us，一般采用平衡接口；DCLS用直流电位来携带码元信息，等效于IRIG-B（AC）调制码的包络，其准时沿上升时间100ns，准时上升沿时间准确度≤1uS，一般采用TTL电平和RS-422等接口类型。IRIG-B编码格式要求如下：
a）IRIG-B编码格式：SS:MM:HH:DDD。b）IRIG-B中的时间均为北京时间（东8区）。c)
各字段定义如下：
：时间同步标志；
SS：秒（00～59，当闰秒出现时可能为60）：3）
MM：分（00~59）；
HH：时（0023）：
DDD：日（001~366）；
：27个二进制控制位，依据IEEEC37.118-2005；：一天中的秒数（SBS一straightbinarysecond），用17个二进制位表示。d）IRIG-B的位定义及解释见表4，IRIG-B编码示意图如图2所示。表4IRIG-B时码定义
时码位置
“R\：时间同步标志
秒个位，BCD码，低位在前
秒十位，BCD码，低位在前
“p\；位置分隔符
分个位，BCD码，低位在前
“0”
分十位，BCD码，低位在前
“p\；位置分隔符
时个位，BCD码，低位在前
一秒的起始标志
秒个位
保留，置0
秒十位
位置分隔符#1
分个位
保留，置0
分十位
保留，置0
位置分隔符#2
时个位
保留，置0
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中华人民共和国通信行业标准
YD/T3199—2016
支持通信应用的北斗授时设备技术要求Technical requirements of beidou timing equipment used incommunication
2016-10-22发布
中华人民共和国工业和信息化部2017-01-01实施
2规范性引用文件
3缩略语.
4定义及其功能结构..
4.1定义..
4.2功能结构
5功能要求.
北斗卫星接收功能
同步输入功能，
时钟功能.
授时输出功能，
监控管理功能.
性能要求
6.1卫星接收灵敏度
卫星接收机捕获时间，
定位精度
频率输出性能，
时间输出性能.
7可靠性要求，
8环境要求
电源要求..
温度要求
湿度要求
YD/T3199—2016
YD/T3199—2016
本标准按照GB/T1.1-2009给出的规则起草。请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别这些专利的责任。本标准由中国通信标准化协会提出并归口。本标准起草单位：中国信息通信研究院。香峰、汪建华。
本标准主要起草人：胡昌军、吕，博、潘1范围
支持通信应用的北斗授时设备技术要求YD/T3199—2016
本标准规定了支持通信应用的北斗授时设备的定义与功能结构，以及功能、性能、可靠性和环境等要求。
本标准适用于支持通信应用的北斗授时设备。2规范性引用文件
下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。GB/T2423.8-1995
GB/T7611-2016
YD/T1012-1999
YD/T1479-2006
YD/T2375
ITU-TG703Www.bzxZ.net
IEEEC37.118-2005
IEEE1588-2008
IETFRFC5905
IRIGStandard200-95
3缩略语
电工电子产品环境试验第2部分：试验方法试验Ed：自由跌落数字网系列比特率电接口特性
数字同步网节点时钟系列及其定时特性一级基准时钟设备技术要求及测试方法高精度时间同步技术要求
数字系列接口的物理/电气特性（Physical/electricalcharacteristicsofhierarchicaldigital interfaces）电力系统用同步移相器（IEEEStandardforSynchrophasorsforPowerSystems）
网络测量和控制系统的精确时钟同步协议（IEEEStandardforaPrecisionClock Synchronization Protocol for Networked Measurement and ControlSystems）
网络时间协议版本4：协议和算法（NetworkTimeProtocolVersion4：ProtocolandAlgorit)
IRIG串口时间码格式（IRIGSerialTimeCodeFormats）下列缩略语适用于本文件。
AlarmIndicationSignal
告警指示信号
YD/T3199—2016
CGCS2000
BeiDouTime
China GeodeticCoordinate System2000FastEthernet
Gigabit Ethernet
Ground
Global PositioningSystem
InterRangeInstrumentationGroupMeanTimeBetweenFailures
MaximumTimeIntervalError
NetworkTimeProtocol
PositionDilutionofPrecision
PulsePerSecond
PrecisionTimeProtocol
ReceiverAutonomous Integrity MonitoringSimpleNetworkManagementProtocolSynchronization SupplyUnit
TimeDeviation
Transaction Language1
Time of Day
UserDataProtocol
Coordinated Universal Time
Virtual Local Area Network
4定义及其功能结构
4.1定义
北斗时
2000中国大地坐标系
快速以太网
千兆以太网
全球定位系统
（美国）靶场仪器组
平均故障时间
最大时间间隔误差
网络时间协议
位置精度因子
秒脉冲
精确时间协议
自主完善性监测技术
简单网络管理协议
同步供给单元
时间偏差
事务处理语言1
当前时刻
用户数据协议
协调世界时
虚拟局域网
支持通信应用的北斗授时设备是指可以提供一种或多种类型源自北斗卫星信号的频率和时间输出信号，并具有频率保持和时间守时功能的独立型设备，可以为数字同步网和高精度时间同步网提供频率基准源和时间基准源；也可以为移动通信基站等各种通信设备提供频率和时间基准信号。4.2功能结构
支持通信应用的北斗授时设备应具备同步输入、北斗卫星接收、时钟、授时输出和监控管理等功能，其功能结构如图1所示。
北斗卫星接收功能
同步输入功能
北斗授时设备
时钾功能
监控管理功能
授时输出功能
图1支持通信应用的北斗授时设备的功能结构YD/T3199—2016
按照应用场景的不同，支持通信应用的北斗授时设备的内部时钟可以配置成2级节点时钟或3级节点时钟，并可穴余配置。
5功能要求
北斗卫星接收功能
5.1.1定位功能
北斗卫星接收应支持如下定位功能：a）应支持北斗卫星独立定位功能，可选支持与GPS联合定位功能；b）应支持基于2000（CGCS2000）中国大地坐标系获取接收机蘑菇头的绝对位置信息，并可通过位置信息转换，输出以纬度、经度和高程表示的位置信息，单位为度、分和秒，位置分辨率为0.001s支持输出位置精度因子（PDOP）。5.1.2位置保持功能
北斗卫星接收应支持如下位置保持功能：当工作卫星数量少于4颗并至少有1颗卫星可用时，北斗卫星接收模块应能保持之前的位置信息，并仍可进行正常授时。5.1.3天线时延补偿功能
北斗卫星接收应支持如下天线时延补偿功能：a）应具有补偿天线传输时延的功能，补偿范围为Oμs～+5us，补偿精度优于1ns；b）可支持上电后自动时延补偿（可选）。5.1.4授时处理功能
北斗卫星接收应支持如下授时处理功能：a）应支持对接收到的卫星信号进行处理，输出频率和时间同步信号，具体要求见5.4；b）应支持不同接口的时间信息的计算处理，时间信息包括周数、周内秒、秒内偏差（offset）、不同时标与UTC之间的闰秒偏差等，具体要求见5.4.2.2；c）应支持北斗、GPS、PTP等不同时标参数的配置和处理。3
YD/T3199—2016
5.1.5卫星系统故障切换功能
对于多模卫星接收模块，当主用卫星工作不稳定时（无星或者异常时），应切换到其它卫星工作模式，并上报卫星工作模式切换事件；对于单模卫星接收模块，当其主用卫星模块工作不稳定时（无星或者异常时），应切换到备用卫星接收模块，并上报卫星接收模块切换事件：当所有卫星接收模块失效，需上报“卫星接收模块故障”告警，并倒换至地面输入参考或进入守时工作状态。5.1.6自主完好性监测功能
北斗卫星接收应支持如下自主完好性监测功能：a）北斗卫星接收模块在定位工作模式下，应支持自主完善性监测技术（RAIM)，对参与定位的每一颗卫星进行实时监测，剔除不符合条件的卫星，确保定位结果的有效性和可靠性；b）北斗卫星接收模块在位置保持工作模式下，可选利用自主完善性监测技术（RAIM)，对参与授时的每一颗卫星进行实时监测，剔除不符合条件的卫星，确保授时结果的有效性和可靠性。5.1.7蘑菇头、天馈线、载波频率及带宽要求磨菇头、天馈线、频段及带宽要求如下：a）蘑菇头长期户外使用，应能承受高温及严寒的工作条件（其温度要求见8.2），并具有良好的柔韧性与抗冲击性，相关要求应符合GB/T2423.8-1995的规定b）应根据天馈线长度配置合适尺寸类型的天馈线，确保设备能够正常接收卫星信号，使卫星接收灵敏度满足6.1的要求。
c）北斗卫星载波频率分为B1I和B2I两类，其中B1I信号载波频率为1561.098MHz，B2I信号载波频率为1207.140MHz。
d）北斗卫星信号工作带宽和带外抑制要求如下：1）工作带宽（1dB）：4.092MHz（以B1I信号载波频率为中心）；20.46MHz（以B2I信号载波频率为中心)。
2）工作带宽（3dB）：16MHz（以B1I信号载波频率为中心）：36MHz（以B2I信号载波频率为中心)。
3）带外抑制：≥15dB，fo土30MHz。fo指B1I信号或B2I信号的载波频率。5.2同步输入功能
5.2.1频率输入功能
支持通信应用的北斗授时设备应至少支持1路外定时频率输入信号，信号类型可以为2048kbit/s或2048kHz。当卫星信号失效后，北斗授时设备应能锁定外定时频率输入信号，维持正常的频率输出，且时间输出应可基于此外定时输入信号进行守时。5.2.2时间输入功能（可选）
支持通信应用的北斗授时设备的地面时间输入功能待研究。4
5.3时钟功能
内部时钟功能
内部时钟功能要求如下：
a）内部时钟可以配置为数字同步网二级节点时钟或三级节点时钟：b）内部时钟应具有自由运行、快捕、锁定、保持的功能：c）支持余配置（可选）。
5.3.2守时功能
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当北斗卫星和外定时输入信号均失效时，设备时钟应能按照内部时钟保持特性进行守时。5.4授时输出功能
5.4.1频率输出功能
接口数量及类型
接口数量及类型要求如下：
应支持至少3个频率输出接口；
每个输出接口应能配置为2048kHz或2048kbit/s或10MHz，可选配置为1MHz或5MHz。b）4
5.4.1.2接口要求
频率输出接口要求如下：
a）对于2048kbit/s和2048kHz接口，其物理电气特性应分别满足GB/T7611《数字网系列比特率电接口特性》中5.2和5.9的规定；b）2048kbit/s顿结构应支持复顿结构，复帧结构应满足GB/T7611《数字网系列比特率电接口特性》中6.1.4的规定；
c）2048kbit/s接口应支持SSM功能，并支持配置携带SSM信息的比特位（Sa4、Sa5、Sa6、Sa7、Sa8），其标识同步状态消息的比特位（San）及同步状态安排应满足GB/T7611《数字网系列比特率电接口特性》中6.1.5的规定；
d）当锁定北斗卫星信号时，2048kbit/s接口输出SSM质量等级应为PRC，北斗卫星信号失效或不可用时，其输出SSM质量等级应为内部时钟质量等级SSU-T（配置二级节点时钟时）或SSU-L（配置三级节点时钟时)；
e）对于1MHz、5MHz、10MHz接口信号，幅度为1Vrms，阻抗为502或752，具体波形见ITU-TG703。
5.4.2时间输出功能
5.4.2.1接口数量及类型
接口数量及类型包括：
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1PPS+ToD：
应支持至少2个1PPS+ToD接口；
应支持RS422接口，物理接口类型为RJ45。b)
PTP：
应支持至少2个PTP接口；
PTP接口类型采用FE或GE。
IRIG-B（可选）：
应支持至少2个IRIG-B接口：
IRIG-B接口类型采用IRIG-B（AC）和/或IRIG-B（DC）。NTP（可选）：
应支持至少2个NTP接口；
NTP接口类型采用RJ45，接口线序要求应满足FE或GE以太网接口的要求。2
接口要求
5.4.2.2.1
1PPS+ToD
1PPS+ToD接口应符合以下要求：a）ToD信息波特率默认为9600，无奇偶校验，1个起始位（用低电平表示），1个停止位（用高电平表示），空闲顿为高电平，8个数据位，应在1PPS上升沿1ms后开始传送ToD信息，并在500ms内传完，此ToD消息标示当前1PPS上升沿时间。ToD协议报文发送频率为1次/秒。b）对于1PPS秒脉冲，采用上升沿作为对准时沿，上升时间应小于50ns，脉宽应为20ms～200ms。
c）1PPS+ToD信息传送采用422电平方式，物理接头采用RJ45，其电气特性满足相应标准要求，线序要求见表1。
表11PPS+ToD接口线序
信号定义
422_2_P
d）ToD协议和顿结构见YD/T2375。默认态为悬空（高阻）
默认态为悬空（高阻）
RS422电平GND
RS422电平GND
ToD时间信息
ToD时间信息
e）应支持ToD的时间信息消息和时间状态消息，其中时间信息消息定义见YD/T2375，时间状态消息定义见表2。
消息名称
消息结构
偏移量
表2ToD的时间状态消息
时间状态消息
表示当前发出的时间信息的状态每秒周期上报
适用于卫星接收机
缩放比
载荷内容
时钟源
时钟源工作状态
监控告警
(Monitor
Alarm）
ToD与PTP时钟等级的对应关系见YD/T2375长度
16byte
0x00：北斗
0x01：GPS
0x02：不可用
0x03：其它
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校验和
时钟源类型，范围0x00～0x02
0x00=无时钟源
0x01=仅作为定位源头
0x02=2D-定位时钟源
0x03=3D-定位时钟源
0x04=同时作为授时和定位源头
0x05=仅作为授时源头
0x06.0xff=保留
时钟源状态告警：
BitO：保留
Bit1：天线开路
Bit2：天线短路
Bit3：无跟踪卫星
Bit4：不使用
Bit5：测量进程中
Bit6：无存储位置
Bit7:润秒信息等待
Bit8：测试模式
Bit9：位置故障
Bit10：不使用
Bit11：年历信息不完整
Bit12：1PPS信号故障
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5.4.2.2.2PTP
5.4.2.2.3PTP作为主时钟（master）端口，具体要求包括报文封装、报文传送模式、报文类型、报文发送间隔、延时机制和One-step/Two-step模式等方面。各项要求的详细描述如下：a）PTP报文封装：PTP接口应支持EthernetI封装格式，VLAN功能可配，PTP报文的Ethernettype固定为0x88F7：可选支持UDPoverIPV4/IPV6封装格式的报文，其它封装格式待研究。b）PTP报文传送模式：对于采用EthernetI封装格式的PTP报文，应支持PTP组播模式，可选支持单播模式；对于采用UDPoverIPV4/IPV6或其它封装格式，可以支持PTP组播模式、单播模式。PTP组播和单播的要求见IEEE1588-2008。c）PTP报文类型：应支持事件报文和通用报文等两类PTP协议报文。其中事件报文包括以下4种类型报文：
1）Sync;
2）Delay_Req;
3）Pdelay_Req:
4）Pdelay_Resp。
通用报文（General报文）包括以下6种类型报文：1）Announce:
2）Follow_Up（用于Two-step）；3)Delay_Resp;
4）PdelayResp_FollowUp（用于Two-step）；5）Management（可选）：
6）Signaling（组播可选；单播必选，可通过网管进行打开或关闭）。以上所有的报文都可以通过类型、长度、值（TLV）进行扩展。d）PTP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见表3。其中，DelayResp报文的发包率应与Delay_Req报文相同，Pdelay_Resp报文的发包率应与Pdelay_Req报文相同，FollowUp报文的发包率应与Sync报文相同，PdelayRespFollowUp报文的发包率应与Pdelay_Resp报文相同。Management报文和Signaling报文的发包率待进一步研究。表3PTP报文的发包频率配置范围和默认发包频率序号
报文名称
Delay_Req
PdelayReq
Announce
可配发包频率（Hz）
1/2~256
1/16~16
1/16~16
1/16~16
e）PTP延时机制：PTP接口应支持P2P和E2E两种延时机制，具体包括：默认发包频率（Hz）
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；下游设备处理时间截，计算路径延时。
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P2P延时机制使用PdelayReq、PdelayResp、PdelayRespFollowUp（Twostep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。f）PTPOne-step和Two-step模式：应支持One-step模式，可选支持Two-step模式。5.4.2.2.4IRIG-B（可选）
IRIG-B码应满足IRIGStandard200-95的要求，附加定义依据IEEEC37.118-2005，引入年份信息和时间信号质量描述。IRIG-B信号包括调制IRIG-B（AC）和非调制IRIG-B（DC）（简称DCLS）两种。其中，IRIG一B（AC）码对1kHz正弦波进行幅度调制形成的时码信号，幅值大的对应高电平，幅值小的对应低电平，调制比2:1～6:1连续可调，典型调制比为3:1，输出阻抗为6002，信号高幅值≥10.0V，准时幅度变化点（斜率变化）的时间准确度≤20us，一般采用平衡接口；DCLS用直流电位来携带码元信息，等效于IRIG-B（AC）调制码的包络，其准时沿上升时间100ns，准时上升沿时间准确度≤1uS，一般采用TTL电平和RS-422等接口类型。IRIG-B编码格式要求如下：
a）IRIG-B编码格式：
各字段定义如下：
SS：秒（00～59，当闰秒出现时可能为60）：3）
MM：分（00~59）；
HH：时（0023）：
DDD：日（001~366）；
时码位置
“R\：时间同步标志
秒个位，BCD码，低位在前
秒十位，BCD码，低位在前
“p\；位置分隔符
分个位，BCD码，低位在前
“0”
分十位，BCD码，低位在前
“p\；位置分隔符
时个位，BCD码，低位在前
一秒的起始标志
秒个位
保留，置0
秒十位
位置分隔符#1
分个位
保留，置0
分十位
保留，置0
位置分隔符#2
时个位
保留，置0
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