网络授时服务器（北斗卫星时间同步装置,网络校时设备,GPS时间源服务器）在局域网中的应用

一、概述

　　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协议的网络授时服务器（上海锐呈K系列）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。

 二、时间同步网络技术

    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也存在较大的差异。

     长短波授时时间同步技术

    利用无线电信号授时已经具有80多年的历史，国际上长波授时主要使用罗兰-C系统，国内发射台设在沿海地区，主要用于军事和导航，尚不民用。

     GPS时间同步技术

　　GPS时间同步技术是当前较成熟并在国际上广泛采用的时间同步技术。目前国际上除了美国的GPS还有前苏联的GLANASS系统和我国的“北斗”系统。GLANASS系统由于经济原因，健康星的数量有限，稳定性和可靠性无法保障。“北斗”系统正在健康快速的发展中。所以，目前GPS、北斗属于比较成熟可靠的系统。

三、选用上海锐呈的网络授时服务器解决时间同步问题。

　　一直以来，上海锐呈电气有限公司致力于网络授时服务器的研发，可根据客户的要求单独定做，并取得了广大客户的认可。目前产品分几十个型号可满足不同行业的网络时间同步需求。同时，锐呈公司的产品已经在电力、铁路、卫星、军队、电信、安防、政府机关等行业广泛应用。

　　锐呈网络授时服务器产品采用19英寸1U机架式设计，内置GPS北斗接收机，以GPS北斗卫星时间为标准时间源，支持NTP协议（V2.0/V3.0/V4.0）和SNTP协议，可以为局域网内成百上千的计算机、路由器等提供时间校准最终来达到整个网络时间同步。

四、网络授时服务器的特点

1．时间高，同步速度快，收星稳定。

2．守时高。装置内部守时单元采用了先进的时间频率测控技术与智能驯服算法，晶体选用高恒温晶体振荡器，使装置守时准确度优于7*10-9(0.42μS/分钟)，即在外部时间基准异常的情况下，每天时钟走时误差不超过0.6mS。

3．模块化结构，NTP端口数量可灵活配置，最多配置14路NTP/SNTP网络对时信号。

4．双CPU同时工作，32位CPU双核处理器，性能极大提高。

5．支持单GPS、单北斗、双GPS、双北斗、 GPS/北斗双系统卫星接收机配置。

6．可同时为几十万台客户端、服务器、工作站提供时间服务。

7．支持WINDOWS9X/NT/2000/XP/2003/2008/2012、LINUX、UNIX、SUN SOLARIS、IBM AIX、HP-UX等操作系统及支持NTP协议的路由器、交换机、智能控制器等网络设备。

8．专用嵌入式系统，无硬盘和风扇设计，防震设计，系统稳定可靠。

9.装置有电源中断告警、GPS/北斗失步告警、外部“B码输入”（后备时间基准）消失告警多路报警（继电器空接点）信号输出。

10．装置前面板有“电源指示”灯、“秒脉冲指示” 灯、“GPS/北斗信号输入” 灯、“B码信号输入” 灯、“GPS/北斗信号输入异常” 灯、“B码信号输入异常” 灯多种工作状态指示，便于运行值班人员的日常巡视。

11．装置不仅实现了板卡全兼容，还提供了丰富的信号接口资源和开放式特殊接口设计平台，具备优异的兼容能力。装置可提供多路脉冲信号（1PPS、1PPM、1PPH、事件，空接点、差分、TTL、24V/110V/220V有源、光）、IRIB-B信号（TTL、422、232、AC、光）、DCF77信号（有源、无源）、时间报文（RS232、RS422/485、光）、PTP、NTP/SNTP网络时间信号，可以满足不同设备的校时接口要求。

五、网络授时服务器的详细参数：

1．时间源：GPS、北斗、CDMA、IRIG-B、恒温晶振OCXO、原子钟可选；

2．电源：220V/110V交、直流自适应,双电源冗余；

3．GPS接收频率：1575.42MHz,接收灵敏度：捕获〈-160dBW，跟踪〈-163dBW。捕获时间：装置冷启动时，〈5min；装置热启动时，〈1min。

4．北斗二代接收器：接收频率（BD2 B1 ）：1561.098±4MHz。接收机灵敏度：-157.6dBW；

首次定位时间(TTFF)：冷启动:32s,热启动:1s,失锁重捕获:<1s。

5．平均无故障间隔时间(MTBF)≥80000小时；平均维修时间（MTTR）：一般不大于30分，使用寿命不少于20年。正常使用条件下无须维护。

6．授时：脉冲、B码：0.1μS，串口：10μS ，NTP/SNTP：0.2-10ms；

7．网口支持协议：NTP/SNTP ，ARP，UDP/ Time，Telnet，ICMP，SNMP，MD5；

详情参阅：http://www.ruicheng-china.cn/