一、概述
在通信領域，“同步”概念是指頻率的同步，即網(wǎng)絡各個節(jié)點的時鐘頻率和相位同步，其誤差應符合相關標準的規(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)絡各個節(jié)點時鐘以及通過網(wǎng)絡連接的各個應用界面的時鐘的時刻和時間間隔與協(xié)調世界時（UTC）同步，起碼在一個局域或城域網(wǎng)絡內要和北京時間同步。時間同步網(wǎng)絡是保證時間同步的基礎，構成時間同步網(wǎng)絡可以采取有線方式，也可以采取無線方式。在這里我們主要介紹互聯(lián)網(wǎng)時間同步技術及產(chǎn)品，也就是通過支持NTP協(xié)議的GPS衛(wèi)星對時器（濟南唯尚W系列）實現(xiàn)網(wǎng)絡時間同步。
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)的兩個超精細能級之間躍遷所對應的9 192 631 770個周期所持續(xù)的時間，即“原子秒”（TAI）。現(xiàn)在常基準和基準層面所使用的主要是銫原子鐘。中國計量科學研究院建立的冷原子噴泉銫原子鐘其頻率復現(xiàn)性為5?10－15，。其實，在應用層面上并不需要基準這樣高的時間和頻率準確度。

 二、時間同步網(wǎng)絡技術

    目前有多種時間同步技術，每一種技術都各有特點，不同技術的時間同步精度也存在較大的差異。

校準家庭個人計算機時間，同時不具備實時性。

        互聯(lián)網(wǎng)時間同步技術

  使用互聯(lián)網(wǎng)同步計算機的時間是十分方便的，目前這種方式在局域網(wǎng)內得到應用。微軟公司已將網(wǎng)絡時間協(xié)議（NTP）嵌入到Windows XP系統(tǒng)中，只要計算機能聯(lián)網(wǎng)，就能進行局域網(wǎng)或廣域網(wǎng)內的計算機時間校準。標準的NTP協(xié)議采用的是RFC 1305標準，簡化的網(wǎng)絡時間協(xié)議（SNTP）采用的是RFC 1769標準。NTP協(xié)議包含一個64bit的協(xié)調世界時（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)絡負載）。但實驗表明這種技術在洲際間的校準精度只能達到幾百毫秒甚至只能達到秒的量級。所以，在龐大的網(wǎng)絡中應設立一級和二級時間服務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校準精度的廣域網(wǎng)時間同步。 

三、選用濟南唯尚的GPS衛(wèi)星對時器解決時間同步問題。

一直以來，濟南唯尚電子有限公司致力于GPS衛(wèi)星對時器的研發(fā)，可根據(jù)客戶的要求單獨定做，并取得了廣大客戶的認可。目前產(chǎn)品分幾十個型號可滿足不同行業(yè)的網(wǎng)絡時間同步需求。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)應用。

唯尚產(chǎn)品采用19英寸1U機架式設計，內置GPS，以GPS衛(wèi)星時間為標準時間源，支持NTP協(xié)議（V2.0/V3.0/V4.0）和SNTP協(xié)議，可以為局域網(wǎng)內成百上千的計算機、路由器等提供時間校準來達到整個網(wǎng)絡時間同步。 

在前面互聯(lián)網(wǎng)時間同步技術中提到因為網(wǎng)絡負載以及延時的原因導致洲際間的校準精度只能達到幾百毫秒甚至只能達到秒的量級。那么在龐大的網(wǎng)絡中需要一級二級網(wǎng)絡時間服務器來很好的解決校準精度和冗錯的問題。從主干網(wǎng)絡到各分支網(wǎng)絡需要保持應用界面的時間同步。如果只在主干網(wǎng)絡中設立一臺網(wǎng) 絡 時間服務器，那么分支網(wǎng)絡中的客戶端由于網(wǎng)絡延時等原因不能保證所需精度，那么通過在地市級網(wǎng)絡中也設立網(wǎng) 絡 時間服務器就能解決這一問題，因為這種情況下各地的GPS在接收到3顆以上衛(wèi)星信號時大家的時間源都是當前的標準時間，所以時間源的一致性得到保證。同時，即便某地的GPS發(fā)生故障，這時本地的網(wǎng) 絡 時間服務器可作為NTP的客戶端向上主干網(wǎng)網(wǎng)絡的一級時間服務器請求標準時間繼續(xù)提供準確的時間源為本地網(wǎng)絡的客戶端提供校準服務，當主干網(wǎng)網(wǎng)絡中設立的一級時間服務器GPS也發(fā)生故障時，分支網(wǎng)的時間服務器具備高準確的自守時功能（守時精度1×10 －12即30年誤差1s）仍然能提供準確的時間源。

四、GPS衛(wèi)星對時器的技術指標：

網(wǎng)口支持協(xié)議：NTP/SNTP ，ARP，UDP/ Time，Telnet， SNMP，MD5，ICMP，DHCP，TFTP，web、NTP V4，V3，V2，V1，NTP SERVER或NTP Client可選擇。

服務器性能

   GPS時鐘參考模式，一級網(wǎng)絡時間服務器，同步精度1μs

   用戶終端同步授時精度：1-10ms（局域網(wǎng)典型值）

   用戶容量：可支持數(shù)萬臺客戶端

   NTP請求量：3000次/秒

GPS

   16通道授時型GPS

   UTC同步精度30ns，支持單星授時窗口模式

   接收L1,C/A碼信號-1575.42MHz

 鎖定靈敏度可達-160dBm

前面板

     顯示GPS收星狀態(tài)、時間、GPS衛(wèi)星個數(shù)、各網(wǎng)卡IP、系統(tǒng)工作狀態(tài)

 三色指示燈

   指示NTP服務是否啟動、網(wǎng)絡連接是否正常、裝置是否異常、GPS是否鎖定等

后面板

   GPS 天線入：BNC，1路，   網(wǎng)口：    RJ-45，1路，以太網(wǎng)接口,NTP授時

   TOD： DB-9 ,4路，RS232電平，時間報文信息 

物理及環(huán)境參數(shù)

尺寸：1U/2U機箱

重量：2.5Kg

交直流供電：220V±20%或110V±20%；