gps校时器（NTP卫星授时服务器）场景应用技术分析

gps校时器（NTP卫星授时服务器）场景应用技术分析
gps校时器（NTP卫星授时服务器）场景应用技术分析

在通信领域，“同步”概念是指频率的同步，即网络各个节点的时钟频率和相位同步，其误差应符合相关标准的规定。目前，在通信网中，频率和相位同步问题已经基本解决，而时间的同步还没有得到很好的解决。

时间同步是指网络各个节点时钟以及通过网络连接的各个应用界面的时钟的时刻和时间间隔与协调世界时（UTC）同步，最起码在一个局域或城域网络内要和北京时间同步。时间同步网络是保证时间同步的基础，构成时间同步网络可以采取有线方式，也可以采取无线方式。在这里我们主要介绍互联网时间同步技术及产品，也就是通过支持NTP协议的网络时间服务器实现网络时间同步。
　　时间的基本单位是秒，它是国际单位制（SI单位制）的七个基本单位之一。1967年的国际计量大会（CGDM）给出了新的秒定义：“秒是铯133（133Cs）原子在0K温度基态的两个超精细能级之间跃迁所对应辐射的9 192 631 770个周期所持续的时间”，即“原子秒”（TAI）。现在常用的协调世界时实际上是经过闰秒调整的原子秒。
　　目前在国际基准和国家基准层面所使用的主要是铯原子钟。中国计量科学研究院建立的冷原子喷泉铯原子钟其频率复现性为5×10－15，已接近国际先进水平。其实，在应用层面上并不需要国家基准这样高的时间和频率准确度。
　　不同的应用对准确度的要求是不同的，表1列举了一些典型的应用对时间准确度的要求（应用界面时间相对于UTC时间的误差）。
表1：一些典型的应用对时间精度的应用
应用 时间精度要求
用于银行、证券、股票和期货交易的计算机和服务器 1秒
电力线故障诊断 1微秒
交换机及计费系统 1秒
CDMA2000和TD-SCDMA 10毫秒
网管系统 500毫秒
7号信令监测系统 1毫秒

目前有多种时间同步技术，每一种技术都各有特点，不同技术的时间同步精度也存在较大的差异，如表2所示：

表2：各种常用的时间同步技术
时间同步技术 准确度 覆盖范围
短波授时 1～10毫秒 全球
长波授时 1毫秒 区域
GPS 5～500纳秒 全球
电话拨号授时 100毫秒 全球
互联网授时（NTP） 1～50毫秒 全球
SDH传输网授时 100纳秒 长途