關鍵字：NTP SNTP 網絡時間服務器 GPS 中新創科
一、概述
在通信領域，“同步”概(gai)念(nian)是(shi)指(zhi)頻(pin)率(lv)的(de)同(tong)步(bu)，即(ji)網(wang)絡(luo)各(ge)個(ge)節(jie)點(dian)的(de)時(shi)鍾(zhong)頻(pin)率(lv)和(he)相(xiang)位(wei)同(tong)步(bu)，其(qi)誤(wu)差(cha)應(ying)符(fu)合(he)相(xiang)關(guan)標(biao)準(zhun)的(de)規(gui)定(ding)。目(mu)前(qian)，在(zai)通(tong)信(xin)網(wang)中(zhong)，頻(pin)率(lv)和(he)相(xiang)位(wei)同(tong)步(bu)問(wen)題(ti)已(yi)經(jing)基(ji)本(ben)解(jie)決(jue)，而(er)時(shi)間(jian)的(de)同(tong)步(bu)還(hai)沒(mei)有(you)得(de)到(dao)很(hen)好(hao)的(de)解(jie)決(jue)。時(shi)間(jian)同(tong)步(bu)是(shi)指(zhi)網(wang)絡(luo)各(ge)個(ge)節(jie)點(dian)時(shi)鍾(zhong)以(yi)及(ji)通(tong)過(guo)網(wang)絡(luo)連(lian)接(jie)的(de)各(ge)個(ge)應(ying)用(yong)界(jie)麵(mian)的(de)時(shi)鍾(zhong)的(de)時(shi)刻(ke)和(he)時(shi)間(jian)間(jian)隔(ge)與(yu)協(xie)調(tiao)世(shi)界(jie)時(shi)（UTC）同(tong)步(bu)，最(zui)起(qi)碼(ma)在(zai)一(yi)個(ge)局(ju)域(yu)或(huo)城(cheng)域(yu)網(wang)絡(luo)內(nei)要(yao)和(he)北(bei)京(jing)時(shi)間(jian)同(tong)步(bu)。時(shi)間(jian)同(tong)步(bu)網(wang)絡(luo)是(shi)保(bao)證(zheng)時(shi)間(jian)同(tong)步(bu)的(de)基(ji)礎(chu)，構(gou)成(cheng)時(shi)間(jian)同(tong)步(bu)網(wang)絡(luo)可(ke)以(yi)采(cai)取(qu)有(you)線(xian)方(fang)式(shi)，也(ye)可(ke)以(yi)采(cai)取(qu)無(wu)線(xian)方(fang)式(shi)。在(zai)這(zhe)裏(li)我(wo)們(men)主(zhu)要(yao)介(jie)紹(shao)互(hu)聯(lian)網(wang)時(shi)間(jian)同(tong)步(bu)技(ji)術(shu)及(ji)產(chan)品(pin)，也(ye)就(jiu)是(shi)通(tong)過(guo)支(zhi)持(chi)NTP協議的網絡時間服務器（中新創科DNTS係列）實現網絡時間同步。
時間的基本單位是秒，它是國際單位製（SI單位製）的七個基本單位之一。1967年的國際計量大會（CGDM）給出了新的秒定義：“秒是銫133（133Cs）原子在0K溫度基態的兩個超精細能級之間躍遷所對應輻射的9 192 631 770個周期所持續的時間”，即“原子秒”（TAI）。現在常用的協調世界時實際上是經過閏秒調整的原子秒。
目前在國際基準和國家基準層麵所使用的主要是銫原子鍾。中國計量科學研究院建立的冷原子噴泉銫原子鍾其頻率複現性為5×10－15，已接近國際先進水平。其實，在應用層麵上並不需要國家基準這樣高的時間和頻率準確度。不同的應用對準確度的要求是不同的，表1列舉了一些典型的應用對時間準確度的要求（應用界麵時間相對於UTC時間的誤差）。
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應用 |
時間精度要求 |
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用於銀行、證券、股票和期貨交易的計算機和服務器 |
1秒 |
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電力線故障診斷 |
1微秒 |
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交換機及計費係統 |
1秒 |
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CDMA2000和TD-SCDMA |
10毫秒 |
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網管係統 |
500毫秒 |
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7號信令監測係統 |
1毫秒 |
表1：一些典型的應用對時間精度的應用
二、時間同步網絡技術
目前有多種時間同步技術，每一種技術都各有特點，不同技術的時間同步精度也存在較大的差異，如表2所示：
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時間同步技術 |
準確度 |
覆蓋範圍 |
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短波授時 |
1～10毫秒 |
全球 |
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長波授時 |
1毫秒 |
區域 |
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GPS |
5～500納秒 |
全球 |
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電話撥號授時 |
100毫秒 |
全球 |
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互聯網授時（NTP） |
1～50毫秒 |
全球 |
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SDH傳輸網授時 |
100納秒 |
長途 |
表2：各種常用的時間同步技術
1、 長短波授時時間同步技術
利用無線電信號授時已經具有80多年的曆史，國際上長波授時主要使用羅蘭-C係統，國內發射台設在沿海地區，主要用於軍事和導航，尚不民用。
2、 電話撥號時間同步技術
電話撥號授時（ACTS）使用的設備相對簡單，隻需電話線、模擬調製解調器、PC及客戶端軟件即可。目前這種計算機主要用於校準家庭個人計算機時間，同時不具備實時性。
3、 GPS時間同步技術
GPS時間同步技術是當前較成熟並在國際上廣泛采用的時間同步技術。目前國際上除了美國的GPS還有前蘇聯的GLANASS係統和我國的“北鬥”係統。GLANASS係統由於經濟原因，健康星的數量有限，穩定性和可靠性無法保障。“北鬥”係統尚未民用，而且無法做到實時覆蓋。目前GPS屬於比較成熟可靠的係統。
4、 互聯網時間同步技術
使用互聯網同步計算機的時間是十分方便的，目前這種方式在局域網內得到廣泛的應用。微軟公司已將網絡時間協議（NTP）嵌入到Windows XP係統中，隻要計算機能聯網，就能進行局域網或廣域網內的計算機時間校準。標準的NTP協議采用的是RFC 1350標準，簡化的網絡時間協議（SNTP）采用的是RFC 1769標準。NTP協議包含一個64bit的協調世界時（UTC）時間戳，時間分辨率時200ps，並可以提供1~50ms的時間精度（依賴網絡負載）。但(dan)實(shi)驗(yan)表(biao)明(ming)這(zhe)種(zhong)技(ji)術(shu)在(zai)洲(zhou)際(ji)間(jian)的(de)校(xiao)準(zhun)精(jing)度(du)隻(zhi)能(neng)達(da)到(dao)幾(ji)百(bai)毫(hao)秒(miao)甚(shen)至(zhi)隻(zhi)能(neng)達(da)到(dao)秒(miao)的(de)量(liang)級(ji)。所(suo)以(yi)，在(zai)龐(pang)大(da)的(de)網(wang)絡(luo)中(zhong)應(ying)設(she)立(li)一(yi)級(ji)和(he)二(er)級(ji)時(shi)間(jian)服(fu)務(wu)器(qi)來(lai)解(jie)決(jue)精(jing)度(du)的(de)問(wen)題(ti)。
另外，還有兩個相對簡單的、低精度的互聯網時間協議：Time協議（RFC868）和Daytime協議（RFC867），可以提供1s校準精度的廣域網時間同步。
三、中新創科的網絡時間服務器
一直以來，中新創科公司致力於網絡時間服務器的研發，並取得了廣大客戶的認可。目前產品分6個型號可滿足不同行業的網絡時間同步需求。同時，中新創科的DNTS係列網絡時間服務器已經在：電力、鐵路、軍隊、電信、政府機關等行業有著廣泛的應用。
中新創科的DNTS時間服務器是GPS時間同步技術和互聯網時間同步技術的結合。采用19英寸1U機架式設計，內置GPS接收機，以GPS衛星時間為標準時間源，支持NTP協議（V2.0/V3.0/V4.0）和SNTP協議。能夠為局域網內成百上千的計算機、路由器等提供時間校準。下圖1為網絡時間服務器的應用方案：
圖1
zaiqianmianhulianwangshijiantongbujishuzhongtidaoyinweiwangluofuzaiyijiyanshideyuanyindaozhizhoujijiandexiaozhunjingduzhinengdadaojibaihaomiaoshenzhizhinengdadaomiaodeliangji。namezaipangdadewangluozhongxuyaoyijierjiwangluoshijianfuwuqilaihenhaodejiejuexiaozhunjingduherongcuodewenti。tu2為大型網絡解決方案：
圖2
在zai上shang麵mian的de方fang案an中zhong，從cong省sheng中zhong心xin網wang絡luo到dao各ge地di市shi級ji網wang絡luo需xu要yao保bao持chi應ying用yong界jie麵mian的de時shi間jian同tong步bu。如ru果guo僅jin僅jin在zai省sheng級ji網wang絡luo中zhong設she立li一yi台tai網wang絡luo時shi間jian服fu務wu器qi那na麼me地di市shi級ji網wang絡luo中zhong的de客ke戶hu端duan由you於yu網wang絡luo延yan時shi等deng原yuan因yin不bu能neng保bao證zheng所suo需xu精jing度du，那na麼me通tong過guo在zai地di市shi級ji網wang絡luo中zhong也ye設she立li網wang絡luo時shi間jian服fu務wu器qi就jiu能neng解jie決jue這zhe一yi問wen題ti，因yin為wei這zhe種zhong情qing況kuang下xia各ge地di的deGPS接收機在接收到3顆以上衛星信號時大家的時間源都是當前的標準時間，所以時間源的一致性得到保證。同時，即便某地的GPS接收機發生故障這是本地的網絡時間服務器可作為NTP的de客ke戶hu端duan向xiang上shang一yi級ji省sheng中zhong心xin網wang絡luo的de一yi級ji時shi間jian服fu務wu器qi請qing求qiu標biao準zhun時shi間jian繼ji續xu提ti供gong精jing準zhun的de時shi間jian源yuan為wei本ben地di網wang絡luo的de客ke戶hu端duan提ti供gong校xiao準zhun服fu務wu。在zai極ji端duan情qing況kuang下xia，當dang省sheng級ji網wang絡luo中zhong設she立li的de一yi級ji時shi間jian服fu務wu器qiGPS也發生故障時，一級時間服務器具備高精準的自守時功能（守時精度1×10 －12即30年誤差1s）仍然能提供精準的時間源。方案中的一級時間服務器采用中新創科DNTS-6型，二級時間服務器采用DNTS-7型。
另外，中新創科還提供應用於移動通信、衛星通信和數字廣播電視係統的時間頻率產品，例如可以作為CDMA鍾源為CDMA基站提供時鍾源可提供19.6608MHZ方波信號，PP2S信號，10M正弦波信號或方波信號。如作為數字集群的應用可定製信號16.384MHZ，14.4MHZ。並支持再定時功能作為再定時設備使用。
中新創科時間服務器參數和性能特點：
保證Intranet/Internet內所有的計算機時間同步
支持協議ARP,UDP,IP,TCP, Telnet, ICMP, SNMP, DHCP, TFTP,NTP,SNTP,Time/UDP
NTP V4，V3，V2;NTP Server或NTP Client可選擇
2個獨立以太網速率10/100M，協議兼容：Ethernet 2.0/IEEE 802.3
一個RS232/RS485口輸出標準時間和位置信號(NMEA 0183)
一個RS232口輸入，可作為外部時間源
1PPS輸出
本地幹節點告警功能
12通道GPS接收機，尋星時間小於10秒
內置高精度時鍾，GPS信號丟失情況下仍可輸出標準時間信號
網絡較時精度小於10ms
可用於WIN95/98/ME/NT/2000,Unix,Linux
提供MD5加密驗證，防止非法獲取時間
提供UDP廣播協議，可接LED顯示屏
完善的SNMP網管功能
輸入電源 220VAC/50Hz,-48VDC,24VDC,10W
型號：DNTS-7
選型指南
北京中新創科技有限公司 聯係人：彭友
電話： 手機： MSN:maihuolang@hotmail.com
http://www.neutrontek.com
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