一、概述
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同步時鐘服務(wù)器（濟南唯尚W系列）實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)時間同步。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。
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）?，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(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、GPS同步時鐘服務(wù)器的工作條件
1裝置環(huán)境條件
1.1 工作溫度：-10～+60 ℃
1.2貯存溫度: -40～+85 ℃
1.3濕度：<95%
2 電源
交流供電： 220V ±20% 47Hz～63Hz
直流供電： 220V±20%、110V±10%
3抗干擾
在雷擊過電壓、一次回路操作、開關(guān)場故障、二次回路操作及其它強干擾作用下，裝置不誤動作。
裝置快速瞬變干擾試驗、高頻干擾試驗、輻射電磁場干擾試驗、沖擊電壓試驗和絕緣試驗應(yīng)符合標(biāo)準(zhǔn)GB/T13926-1992（工業(yè)過程測量和控制裝置的電磁兼容性）
三、GPS同步時鐘服務(wù)器的技術(shù)指標(biāo)
GPS接收器
接收頻率：1575.42MHz
接收靈敏度：捕獲〈-130dBm，跟蹤〈-130dBm
同時跟蹤：正常狀態(tài)下可同時跟蹤12顆GPS衛(wèi)星
裝置冷起動時不小于4顆衛(wèi)星；
裝置熱起動時不小于1顆衛(wèi)星。
捕獲時間：裝置冷起動時小于5min，裝置熱起動時小于1min
功耗：≤15W
平均*間隔時間(MTBF)≥50000小時，主時鐘平均維修時間（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。
GPS輸出時間與協(xié)調(diào)世界時（UTC）時間同步準(zhǔn)確度：≤100ns
帶恒溫晶振守時功能，時間保持單元的時鐘準(zhǔn)確度優(yōu)于7×10-9
時間報文
接口標(biāo)準(zhǔn)： RS-232C，默認(rèn)波特率9600
數(shù)據(jù)位：8位，起始位：1位，停止位：1位，校驗位：無
報文發(fā)送時間方式：每秒輸出一次（幀）。
串行數(shù)據(jù)通道接口RS-232/RS485
接口RS-232電氣特性符號GB/T6107-2000（ITU-T建議V.28）；
接口RS-422電氣特性符號GB-11014-90（CCITT建議V.11）；
接口RS-485電氣特性符號EIA/485（CCITT建議V.28）。
串口通信速率：1200bps、2400bps、4800bps、9600bps可選。
NTP網(wǎng)絡(luò)接口
網(wǎng)絡(luò)協(xié)議
NTP v2, v3 & v4 (RFC1119& 1305)
NTP broadcast mode
SNTP Simple Network Time Protocol （RFC2030）
net （RFC854）
DHCP （RFC2132）
時間精度（一級網(wǎng)絡(luò)時間服務(wù)器）
每秒NTP請求量 | 時間標(biāo)識精度 | 可處理用戶終端請求量 |
0～1000 | 1~10ms | 48,000 |
1000～10000 | 10~100ms | 96,000 |
網(wǎng)絡(luò)接口：10/100自適應(yīng)以太網(wǎng)接口；RJ－45
四、GPS同步時鐘服務(wù)器的技術(shù)特點
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。
可同時為幾十萬臺客戶端、服務(wù)器、工作站提供時間授時服務(wù)。
支持WINDOWS9X/NT/2000/XP/2003/2008/vista、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(luò)設(shè)備。
支持GPS、北斗和IRIG-B碼同步。
支持NTP（Network Time Protocol,網(wǎng)絡(luò)時間協(xié)議）版本4。
zui多支持7個10/100自適應(yīng)以太網(wǎng)接口。
當(dāng)鎖定到GPS時，其跟蹤UTC的時間精度優(yōu)于85ns。
*的守時性能，時間保持單元的時鐘準(zhǔn)確度優(yōu)于7×10-9。
采用交流或直流電源各一路供電，任何一路電源消失，裝置仍保持正常工作。
輸出NTP、IRIG-B（DC）碼、光纖B碼、PPS、PPM、DCF77以及串口時間報文。
裝置采用全模塊化即插即用結(jié)構(gòu)設(shè)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(luò)改造擴建時增加對時端口提供了方便。
五、GPS同步時鐘服務(wù)器的引用標(biāo)準(zhǔn)
本方案提供裝置的設(shè)計、制造、檢查、試驗及特性都遵照版本的下列標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)定進行。
QB/HD01-2002 華東電網(wǎng)時間同步系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范
GJB2242-1994 時統(tǒng)裝置通用規(guī)范
GJB2991-1997 B時間碼接口終端
GB/T15527-1995 船用*定位系統(tǒng)（GPS）接收通用技術(shù)條件
GB11014-1990 平衡電壓數(shù)字接口電路的電氣特性
GB/T6107-2000 使用串行二進制數(shù)據(jù)交換的數(shù)據(jù)終端裝置和數(shù)
據(jù)電路終接裝置之間的接口
GB/T16435-1996 遠(yuǎn)動裝置和系統(tǒng)接口
GB/T17463-1998 遠(yuǎn)動裝置和系統(tǒng)性能要求
GB/T13926-1992 工業(yè)過程測量和控制裝置的電磁兼容性
IEEE C37.118-2005 Standard for Synchrophasors for Power Systems
RFC 1350 The TFTP Protocol
RFC 2030 Simple Network Time Protocol(SNTP) for *4,*6 and OSI
