NTP衛(wèi)星校時服務(wù)器(GPS對時器,時鐘同步產(chǎn)品,網(wǎng)絡(luò)授時設(shè)備)在局域網(wǎng)時間同步中的應(yīng)用
一、NTP衛(wèi)星校時服務(wù)器(GPS時間同步器,GPS網(wǎng)絡(luò)時鐘裝置,北斗授時器)概述
由濟(jì)南唯尚電子有限公司(詳情參閱:http://www.jnweishang.com/index.asp)獨(dú)立設(shè)計(jì)并開發(fā)的W系列NTP衛(wèi)星校時服務(wù)器是專門采用NTP協(xié)議同步整個網(wǎng)絡(luò)的服務(wù)器和工作站時鐘的高品質(zhì)產(chǎn)品。在當(dāng)今飛速發(fā)展的網(wǎng)絡(luò)時代,網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)文件的讀取和存貯,網(wǎng)上的結(jié)、付賬系統(tǒng),電子商務(wù)系統(tǒng),網(wǎng)上B2B系統(tǒng),數(shù)據(jù)庫的保存及維護(hù)以及許多*的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用都無法離開高精度的同步時鐘。
產(chǎn)品主要用來接收GPS北斗衛(wèi)星信號,經(jīng)過處理生成各種格式的對時信號(串口、脈沖、B碼、NTP、PTP)。它具有TTL脈沖電平測試口和內(nèi)部守時功能。如果GPS信號出錯時,可以自動使用外接IRIG-B信號來獲得時間基準(zhǔn)信號,實(shí)現(xiàn)時間基準(zhǔn)信號互為備用,切換時間小于0.5秒,切換時主時鐘輸出的時間同步信號不會出錯。如果這兩種信息都不正確,本裝置通過內(nèi)部時鐘來輸出時間信號。
應(yīng)用范圍
適用于所有需要與標(biāo)準(zhǔn)衛(wèi)星時間精確同步的行業(yè),如:
*門:鐵路、機(jī)場、空中交通控制。
網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng):網(wǎng)絡(luò)計(jì)費(fèi)、網(wǎng)絡(luò)管理、分布式文件處理、電子商務(wù)、電子郵件、系 統(tǒng)安全、公共時間資源。
通訊、電力、國防、金融、稅務(wù)的集成系統(tǒng)。
公共服務(wù)設(shè)施:醫(yī)院、電視臺、學(xué)校、*等。
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(diǎn),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(jì)算機(jī)主要用于校準(zhǔn)家庭個人計(jì)算機(jī)時間,同時不具備實(shí)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(jì)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(jì)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(jì)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(shí)驗(yàn)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、選用濟(jì)南唯尚的NTP衛(wèi)星校時服務(wù)器解決時間同步問題。
一直以來,濟(jì)南唯尚電子有限公司致力于NTP衛(wèi)星校時服務(wù)器的研發(fā),可根據(jù)客戶的要求單獨(dú)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,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(yīng)用。
唯尚產(chǎn)品采用19英寸1U機(jī)架式設(shè)計(jì),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(jì)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?yàn)榫W(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?yàn)檫@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、NTP衛(wèi)星校時服務(wù)器的特點(diǎn):
1.模塊化結(jié)構(gòu),NTP/SNTP端口數(shù)量可靈活配置,zui多配置20路相互獨(dú)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(qiáng),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(wù)器、工作站提供時間服務(wù)。
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(jī)、智能控制器等網(wǎng)絡(luò)設(shè)備。
7.裝置采用全模塊化即插即用結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),支持板卡熱插拔,配置靈活,維護(hù)方便,同時為將來現(xiàn)場網(wǎng)絡(luò)改造擴(kuò)建時增加對時端口提供了方便。
五、NTP衛(wèi)星校時服務(wù)器的詳細(xì)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(yīng),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(hù)。
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,net,ICMP,SNMP,MD5;