GPS時刻同期サーバー、北斗時間計-Jingzhun電子技術
GPS時刻同期サーバー、北斗時間計-Jingzhun電子技術
Jingzhan電子技術責任者Weiahjzsz
序文
近年、コンピュータ自動化システムのレベルアップに伴い、主要なコンピュータ監視システム、マイコン保護装置、マイコン故障記録装置、各種データ管理機などに広く利用されており、これら自動装置の連携により正確で均一な時間。システムに障害が発生した場合、統一された時間ベースでステーション全体の各システムの動作監視と事故後の障害分析を実現できるだけでなく、各保護アクション、スイッチの切り替え、正確な時間のシーケンスを通じて事故の原因とプロセスを分析することもできます、操作中に発生するさまざまなイベントを分析して追跡すると、システムの自動化レベルが向上します。
概要
通信の分野は、「同期」が同期周波数、即ち、クロック周波数及びネットワーク内の各ノードの位相同期の概念を指し、エラーが関連する規格に準拠しなければなりません。現在、通信ネットワークでは、周波数と位相の同期の問題は基本的に解決されていますが、時間の同期はうまく解決されていません。時間同期とは、ネットワークの各ノードのクロックの時間と時間間隔を指し、ネットワークを介して接続されたさまざまなアプリケーションインターフェイスのクロックは、少なくともローカルまたはメトロポリタンネットワークでは、協定世界時（UTC）と同期され、北京時間と同期されます。時間同期ネットワークは、時間同期を確実にするための基礎であり、時間同期ネットワークは有線または無線のどちらでもかまいません。ここでは、主にインターネット時刻同期技術と製品、つまりNTPプロトコルをサポートするネットワークタイムサーバーを介したネットワーク時刻同期について紹介します。
時間の基本単位は秒です。これは、国際単位系（SI単位系）の7つの基本単位の1つです。1967年に、国際計量会議（CGDM）は秒の新しい定義を与えました。 「Duration」または「Atomic Second」（TAI）。一般的に使用される協定世界時は、実際にはうるう秒に調整されたアトミック秒です。
現在、セシウム原子時計は主に国際および国内のベンチマークで使用されています。中国計量科学院によって確立された冷たい原子泉のセシウム原子時計は、国際的な先進レベルに近い5×10-15の周波数再現性を備えています。実際、アプリケーションレベルでは、国家ベンチマークの高い時間と周波数の精度は必要ありません。表1は、時間の正確性（UTC時間に対するアプリケーションインターフェイス時間の誤差）を必要とするいくつかの一般的なアプリケーションを示しています。
表1：時間精度の一般的なアプリケーション
| アプリケーション |
時間精度の要件 |
| 銀行、証券、株、先物取引のためのコンピューターとサーバー |
1秒 |
| 電力線故障診断 |
1マイクロ秒 |
| スイッチと課金システム |
1秒 |
| CDMA2000およびTD-SCDMA |
10ミリ秒 |
| ネットワーク管理システム |
500ミリ秒 |
| No. 7信号監視システム |
1ミリ秒 |
2.ネットワーク時間同期技術
現在、さまざまな時刻同期テクノロジがあり、それぞれに独自の特性があります。表2に示すように、さまざまなテクノロジの時刻同期精度も大きく異なります。
表2：一般的に使用されるさまざまな時刻同期手法
| 時間同期テクノロジー |
正確さ |
カバレッジ |
| 短波タイミング |
1〜10ms |
グローバル |
| 長波タイミング |
1ミリ秒 |
地域 |
| GPS |
5〜500ns |
グローバル |
| 電話ダイヤル |
100ミリ秒 |
グローバル |
| インターネットタイムサービス（NTP） |
1〜50ms |
グローバル |
| SDH伝送ネットワークのタイミング |
100ナノ秒 |
長距離 |
1.長い波と短い波のタイミングの時間同期技術
無線信号を利用したタイミングは80年以上の歴史があり、国際的な長波タイミングは主にローランドC方式を採用しています。国内打上げ基地は沿岸部にあり、主に軍事や航海に使用されており、まだ民間ではありません。
2.電話ダイヤル時間同期技術
電話のダイヤルとタイミング（ACTS）に使用される機器は比較的シンプルで、電話回線、アナログモデム、PC、およびクライアントソフトウェアのみが必要です。現在、この種のコンピューターは主に家庭用パーソナルコンピューターの時刻を調整するために使用されており、リアルタイムのパフォーマンスはありません。
3. GPS時間同期テクノロジー
GPS時刻同期技術は、比較的成熟しており、世界で広く使用されている時刻同期技術です。現在、アメリカのGPSに加え、旧ソ連のGLANASSシステムとわが国の「北斗」システムがあります。経済的な理由により、GLANASSシステムのヘルススターの数は限られており、安定性と信頼性は保証されません。「兵道」システムは民間人には使用されておらず、リアルタイムでカバーすることはできません。GPSは現在、比較的成熟した信頼性の高いシステムです。
4.インターネット時刻同期技術
インターネットを利用してコンピュータの時刻を合わせるのは非常に便利ですが、現在この方法はローカルエリアネットワークで広く使われています。マイクロソフトはネットワークタイムプロトコル（NTP）をWindows XPシステムに組み込んでおり、コンピューターがインターネットに接続できる限り、LANまたはWAN内でコンピューターの時刻調整を実行できます。標準のNTPプロトコルはRFC 1350標準を使用し、簡易ネットワークタイムプロトコル（SNTP）はRFC 1769標準を使用します。NTPプロトコルには、200 psの時間分解能を持つ64ビットの協定世界時（UTC）タイムスタンプが含まれており、1〜50 msの時間精度を提供できます（ネットワーク負荷に応じて）。しかし、実験により、大陸間におけるこのテクノロジーのキャリブレーション精度は数百ミリ秒または数秒にさえ達する場合があることが示されています。したがって、精度の問題を解決するには、プライマリおよびセカンダリタイムサーバーを巨大なネットワークに設置する必要があります。
さらに、2つの比較的シンプルで精度の低いインターネット時刻プロトコル：Timeプロトコル（RFC868）とDaytimeプロトコル（RFC867）があり、1秒の校正精度でWAN時刻同期を提供できます。
3. GPSネットワークタイムサーバー
ネットワークタイムサーバーは、GPS時刻同期技術とインターネット時刻同期技術を組み合わせたものです。19インチ1Uラック設計、内蔵GPSレシーバーを採用し、GPS衛星時刻を標準の時刻源として使用し、NTPプロトコル（V2.0 / V3.0 / V4.0）およびSNTPプロトコルをサポートします。ローカルエリアネットワーク内の何百ものコンピューターとルーターに時間校正を提供できます。次の図は、GPSネットワークタイムサーバーのアプリケーションスキームを示しています。
上記のソリューションでは、地方の中央ネットワークから地方自治体のネットワークまで、アプリケーションインターフェイスの時刻を同期させる必要があります。地方ネットワークにネットワークタイムサーバーが1つしか設置されていない場合、県レベルのネットワークのクライアントはネットワークの遅延などにより必要な精度を保証できないため、県レベルのネットワークにネットワークタイムサーバーを設置することで解決できます。この問題ですが、ネットワークの状態が良好であれば、NTPプロトコルのときにこのエラーを自動的に補正できます。