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GPS時鐘服務(wù)器

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更新時間：2015-07-29 22:52:01瀏覽次數(shù)：1194次

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上海銳呈電氣有限公司

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產(chǎn)品簡介

銳呈GPS時鐘服務(wù)器產(chǎn)品采用19英寸1U機(jī)架式設(shè)計，內(nèi)置GPS接收機(jī)，以GPS衛(wèi)星時間為標(biāo)準(zhǔn)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(jī)、路由器等提供時間校準(zhǔn)Z終來達(dá)到整個網(wǎng)絡(luò)時間同步。

詳細(xì)介紹

GPS時鐘服務(wù)器（北斗衛(wèi)星時間同步裝置,網(wǎng)絡(luò)校時設(shè)備,GPS時間源服務(wù)器）在局域網(wǎng)時間同步中的應(yīng)用

一、概述
　　在通信領(lǐng)域，“同步"概念是指頻率的同步，即網(wǎng)絡(luò)各個節(jié)點的時鐘頻率和相位同步，其誤差應(yīng)符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)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(luò)各個節(jié)點時鐘以及通過網(wǎng)絡(luò)連接的各個應(yīng)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，zui起碼在一個局域或城域網(wǎng)絡(luò)內(nèi)要和北京時間同步。時間同步網(wǎng)絡(luò)是保證時間同步的基礎(chǔ)，構(gòu)成時間同步網(wǎng)絡(luò)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(shù)及產(chǎn)品，也就是通過支持NTP協(xié)議的GPS時鐘服務(wù)器（上海銳呈K系列）實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)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(xì)能級之間躍遷所對應(yīng)輻射的9 192 631 770個周期所持續(xù)的時間，即“原子秒"（TAI）。現(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(zhǔn)和國家基準(zhǔn)層面所使用的主要是銫原子鐘。中國計量科學(xué)研究院建立的冷原子噴泉銫原子鐘其頻率復(fù)現(xiàn)性為5?10－15，已接近*水平。其實，在應(yīng)用層面上并不需要國家基準(zhǔn)這樣高的時間和頻率準(zhǔn)確度。不同的應(yīng)用對準(zhǔn)確度的要求是不同的。

二、時間同步網(wǎng)絡(luò)技術(shù)

目前有多種時間同步技術(shù)，每一種技術(shù)都各有特點，不同技術(shù)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(shù)

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(shè)在沿海地區(qū)，主要用于軍事和導(dǎo)航，尚不民用。

撥號時間同步技術(shù)

撥號授時（ACTS）使用的設(shè)備相對簡單，只需線、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(jī)主要用于校準(zhǔn)家庭個人計算機(jī)時間，同時不具備實時性。

GPS時間同步技術(shù)

　　GPS時間同步技術(shù)是當(dāng)前較成熟并在上廣泛采用的時間同步技術(shù)。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(jì)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)。

互聯(lián)網(wǎng)時間同步技術(shù)

　　使用互聯(lián)網(wǎng)同步計算機(jī)的時間是十分方便的，目前這種方式在局域網(wǎng)內(nèi)得到廣泛的應(yīng)用。微軟公司已將網(wǎng)絡(luò)時間協(xié)議（NTP）嵌入到Windows XP系統(tǒng)中，只要計算機(jī)能聯(lián)網(wǎng)，就能進(jìn)行局域網(wǎng)或廣域網(wǎng)內(nèi)的計算機(jī)時間校準(zhǔn)。標(biāo)準(zhǔn)的NTP協(xié)議采用的是RFC 1305標(biāo)準(zhǔn)，簡化的網(wǎng)絡(luò)時間協(xié)議（SNTP）采用的是RFC 1769標(biāo)準(zhǔn)。NTP協(xié)議包含一個64bit的協(xié)調(diào)世界時（UTC）時間戳，時間分辨率時200ps，并可以提供1~50ms的時間精度（依賴網(wǎng)絡(luò)負(fù)載）。但實驗表明這種技術(shù)在洲際間的校準(zhǔn)精度只能達(dá)到幾百毫秒甚至只能達(dá)到秒的量級。所以，在龐大的網(wǎng)絡(luò)中應(yīng)設(shè)立一級和二級時間服務(wù)器來解決精度的問題。

　　另外，還有兩個相對簡單的、低精度的互聯(lián)網(wǎng)時間協(xié)議：Time協(xié)議（RFC868）和Daytime協(xié)議（RFC867），可以提供1s校準(zhǔn)精度的廣域網(wǎng)時間同步。

三、選用上海銳呈的GPS時鐘服務(wù)器解決時間同步問題。

　　一直以來，上海銳呈電氣有限公司致力于GPS時鐘服務(wù)器的研發(fā)，可根據(jù)客戶的要求單獨定做，并取得了廣大客戶的認(rèn)可。目前產(chǎn)品分幾十個型號可滿足不同行業(yè)的網(wǎng)絡(luò)時間同步需求。同時，銳呈公司的產(chǎn)品已經(jīng)在電力、鐵路、衛(wèi)星、*、電信、安防、*等行業(yè)廣泛應(yīng)用。

　　銳呈GPS時鐘服務(wù)器產(chǎn)品采用19英寸1U機(jī)架式設(shè)計，內(nèi)置GPS接收機(jī)，以GPS衛(wèi)星時間為標(biāo)準(zhǔn)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(jī)、路由器等提供時間校準(zhǔn)zui終來達(dá)到整個網(wǎng)絡(luò)時間同步。

　　在前面互聯(lián)網(wǎng)時間同步技術(shù)中提到因為網(wǎng)絡(luò)負(fù)載以及延時的原因?qū)е轮揠H間的校準(zhǔn)精度只能達(dá)到幾百毫秒甚至只能達(dá)到秒的量級。那么在龐大的網(wǎng)絡(luò)中需要一級二級網(wǎng)絡(luò)時間服務(wù)器來很好的解決校準(zhǔn)精度和冗錯的問題。從主干網(wǎng)絡(luò)到各分支網(wǎng)絡(luò)需要保持應(yīng)用界面的時間同步。如果僅僅在主干網(wǎng)絡(luò)中設(shè)立一臺網(wǎng) 絡(luò) 時間服務(wù)器，那么分支網(wǎng)絡(luò)中的客戶端由于網(wǎng)絡(luò)延時等原因不能保證所需精度，那么通過在地市級網(wǎng)絡(luò)中也設(shè)立網(wǎng) 絡(luò) 時間服務(wù)器就能解決這一問題，因為這種情況下各地的GPS接收機(jī)在接收到3顆以上衛(wèi)星信號時大家的時間源都是當(dāng)前的標(biāo)準(zhǔn)時間，所以時間源的*性得到保證。同時，即便某地的GPS接收機(jī)發(fā)生故障，這時本地的網(wǎng) 絡(luò) 時間服務(wù)器可作為NTP的客戶端向上主干網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)的一級時間服務(wù)器請求標(biāo)準(zhǔn)時間繼續(xù)提供精準(zhǔn)的時間源為本地網(wǎng)絡(luò)的客戶端提供校準(zhǔn)服務(wù)。在情況下，當(dāng)主干網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)中設(shè)立的一級時間服務(wù)器GPS也發(fā)生故障時，分支網(wǎng)的時間服務(wù)器具備高精準(zhǔn)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(zhǔn)的時間源。

四、時鐘服務(wù)器的特點

1．時間精度高，同步速度快，收星穩(wěn)定。

2．守時精度高。裝置內(nèi)部守時單元采用了*的時間頻率測控技術(shù)與智能馴服算法，晶體選用高精度恒溫晶體振蕩器，使裝置守時準(zhǔn)確度優(yōu)于7*10-9(0.42μS/分鐘)，即在外部時間基準(zhǔn)異常的情況下，每天時鐘走時誤差不超過0.6mS。

3．模塊化結(jié)構(gòu)，NTP端口數(shù)量可靈活配置，zui多配置7路NTP/SNTP網(wǎng)絡(luò)對時信號。

4．雙CPU同時工作，32位CPU雙核處理器，性能*提高。

5．支持單GPS、單北斗、雙GPS、雙北斗、 GPS/北斗雙系統(tǒng)衛(wèi)星接收機(jī)配置。

6．可同時為幾十萬臺客戶端、服務(wù)器、工作站提供時間服務(wù)。

7．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(jī)、智能控制器等網(wǎng)絡(luò)設(shè)備。

8．嵌入式系統(tǒng)，無硬盤和風(fēng)扇設(shè)計，防震設(shè)計，系統(tǒng)穩(wěn)定可靠。

9.裝置有電源中斷告警、GPS/北斗失步告警、外部“B碼輸入"（后備時間基準(zhǔn)）消失告警多路報警（繼電器空接點）信號輸出。

10．裝置前面板有“電源指示"燈、“秒脈沖指示" 燈、“GPS/北斗信號輸入" 燈、“B碼信號輸入" 燈、“GPS/北斗信號輸入異常" 燈、“B碼信號輸入異常" 燈多種工作狀態(tài)指示，便于運行值班人員的日常巡視。

11．裝置不僅實現(xiàn)了板卡全兼容，還提供了豐富的信號接口資源和開放式特殊接口設(shè)計平臺，具備優(yōu)異的兼容能力。裝置可提供多路脈沖信號（1PPS、1PPM、1PPH、事件，空接點、差分、TTL、24V/110V/220V有源、光）、IRIB-B信號（TTL、422、232、AC、光）、DCF77信號（有源、無源）、時間報文（RS232、RS422/485、光）、PTP、NTP/SNTP網(wǎng)絡(luò)時間信號，可以滿足不同設(shè)備的校時接口要求。