一、概述
在通信領域，“同步”概念是指頻率的同步，即網(wǎng)絡各個節(jié)點的時鐘頻率和相位同步，其誤差應符合相關標準的規(guī)定。目前，在通信網(wǎng)中，頻率和相位同步問題已經(jīng)基本解決，而時間的同步還沒有得到很好的解決。時間同步是指網(wǎng)絡各個節(jié)點時鐘以及通過網(wǎng)絡連接的各個應用界面的時鐘的時刻和時間間隔與協(xié)調(diào)世界時（UTC）同步，起碼在一個局域或城域網(wǎng)絡內(nèi)要和北京時間同步。時間同步網(wǎng)絡是保證時間同步的基礎，構成時間同步網(wǎng)絡可以采取有線方式，也可以采取無線方式。在這里我們主要介紹互聯(lián)網(wǎng)時間同步技術及產(chǎn)品，也就是通過支持NTP協(xié)議的衛(wèi)星校時設備（濟南唯尚W系列）實現(xiàn)網(wǎng)絡時間同步。
時間的基本單位是秒，它是單位制（SI單位制）的七個基本單位之一。1967年的計量大會（CGDM）給出了新的秒定義：“秒是銫133（133Cs）原子在0K溫度基態(tài)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(xù)的時間，即“原子秒”（TAI）?，F(xiàn)在常用的協(xié)調(diào)世界時實際上是經(jīng)過閏秒調(diào)整的原子秒。
目前在基準和國家基準層面所使用的主要是銫原子鐘。中國計量科學研究院建立的冷原子噴泉銫原子鐘其頻率復現(xiàn)性為5¡10－15，已接近*水平。其實，在應用層面上并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。
二、時間同步網(wǎng)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。
長短波授時時間同步技術
利用無線電信號授時已經(jīng)具有80多年的歷史，上長波授時主要使用羅蘭-C系統(tǒng)，國內(nèi)發(fā)射臺設在沿海地區(qū)，主要用于軍事和導航，尚不民用。
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，只需電話線、模擬調(diào)制解調(diào)器、PC及客戶端軟件即可。目前這種計算機主要用于校準家庭個人計算機時間，同時不具備實時性。
GPS時間同步技術
GPS時間同步技術是當前較成熟并在上廣泛采用的時間同步技術。目前上除了美國的GPS還有前蘇聯(lián)的GLANASS系統(tǒng)和我國的“北斗”系統(tǒng)。GLANASS系統(tǒng)由于經(jīng)濟原因，健康星的數(shù)量有限，穩(wěn)定性和可靠性無法保障。“北斗”系統(tǒng)正在健康快速的發(fā)展中。所以，目前GPS、北斗屬于比較成熟可靠的系統(tǒng)。
三、選用濟南唯尚的衛(wèi)星校時設備解決時間同步問題。
一直以來，濟南唯尚電子有限公司致力于衛(wèi)星校時設備的研發(fā)，可根據(jù)客戶的要求單獨定做，并取得了廣大客戶的認可。目前產(chǎn)品分幾十個型號可滿足不同行業(yè)的網(wǎng)絡時間同步需求。同時，唯尚公司的產(chǎn)品已經(jīng)在電力、鐵路、衛(wèi)星、電信、安防、*等行業(yè)廣泛應用。
唯尚產(chǎn)品采用19英寸1U機架式設計，內(nèi)置GPS接收機，以GPS衛(wèi)星時間為標準時間源，支持NTP協(xié)議（V2.0/V3.0/V4.0）和SNTP協(xié)議，可以為局域網(wǎng)內(nèi)成百上千的計算機、路由器等提供時間校準終來達到整個網(wǎng)絡時間同步。
在前面互聯(lián)網(wǎng)時間同步技術中提到因為網(wǎng)絡負載以及延時的原因?qū)е轮揠H間的校準精度只能達到幾百毫秒甚至只能達到秒的量級。那么在龐大的網(wǎng)絡中需要一級二級網(wǎng)絡時間服務器來很好的解決校準精度和冗錯的問題。從主干網(wǎng)絡到各分支網(wǎng)絡需要保持應用界面的時間同步。如果僅僅在主干網(wǎng)絡中設立一臺網(wǎng) 絡 時間服務器，那么分支網(wǎng)絡中的客戶端由于網(wǎng)絡延時等原因不能保證所需精度，那么通過在地市級網(wǎng)絡中也設立網(wǎng) 絡 時間服務器就能解決這一問題，因為這種情況下各地的GPS接收機在接收到3顆以上衛(wèi)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*性得到保證。同時，即便某地的GPS接收機發(fā)生故障，這時本地的網(wǎng) 絡 時間服務器可作為NTP的客戶端向上主干網(wǎng)網(wǎng)絡的一級時間服務器請求標準時間繼續(xù)提供精準的時間源為本地網(wǎng)絡的客戶端提供校準服務。在情況下，當主干網(wǎng)網(wǎng)絡中設立的一級時間服務器GPS也發(fā)生故障時，分支網(wǎng)的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。
四、衛(wèi)星校時設備的特點：
1．模塊化結構，NTP/SNTP端口數(shù)量可靈活配置，多配置20路相互獨立的10/100M網(wǎng)口。
2．雙CPU同時工作，32位CPU雙核處理器，性能提高。
3．支持單星授時模式，適用于收星效果不佳的情況，有屋頂和貼窗天線可供選擇。
4．自保持能力強，裝置收不到衛(wèi)星信號后，自保持能力優(yōu)于0.42μS/min。
5．可同時為幾十萬臺客戶端、服務器、工作站提供時間服務。
6．支持WINDOWS9X/NT/2000/XP/2003、LINUX、UNIX、SUN SOLARIS、IBM AIX、HP-UX等操作系統(tǒng)及支持NTP協(xié)議的路由器、交換機、智能控制器等網(wǎng)絡設備。
7．裝置采用全模塊化即插即用結構設計，支持板卡熱插拔，配置靈活，維護方便，同時為將來現(xiàn)場網(wǎng)絡改造擴建時增加對時端口提供了方便。
五、衛(wèi)星校時設備的詳細參數(shù)：
1．時間源：GPS、北斗、CDMA、IRIG-B、恒溫晶振OCXO、原子鐘可選；
2．電源：220V/110V交、直流自適應,雙電源冗余；
3．GPS接收頻率：1575.42MHz,接收靈敏度：捕獲〈-160dBW，跟蹤〈-163dBW。捕獲時間：裝置冷啟動時，〈5min；裝置熱啟動時，〈1min。
4．北斗接收器：通道：6；接收靈敏度：-157.6dBW；冷啟動首捕時間：≤2秒；失鎖重捕時間：≤1 秒；1PPS精度：優(yōu)于100nS。
5．平均*間隔時間(MTBF)≥150000小時；平均維修時間（MTTR）：一般不大于30分，使用壽命不少于20年。正常使用條件下無須維護。
6．授時精度：脈沖、B碼：0.1μS，串口：10μS ，NTP/SNTP：1-10ms；
7．網(wǎng)口支持協(xié)議：NTP/SNTP ，ARP，UDP/ Time，Telnet，ICMP，SNMP，MD5；
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