通信網中的時間同步問題介紹
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（2）衛(wèi)星授時
GPS導航系統(tǒng)：提供的時間信號對世界協調時跟蹤，精度優(yōu)于100 ns。GPS全球覆蓋，接收設備體積小，可以接收6顆衛(wèi)星信號，可用來提供2.048 Mbit/s基準時間信號。
俄羅斯的GLONASS衛(wèi)星導航系統(tǒng)：目前系統(tǒng)未完成完善，接收設備商業(yè)化不夠。
中國的北斗導航系統(tǒng)：精度達到50 ns，目前覆蓋中國，同步衛(wèi)星信號接收設備體積較大，系統(tǒng)還未建成。
（3）網絡授時：通過互聯網授時。使用NTP（Network Time Protocol，網絡時間協議，RFC1305）。
（4）電話授時：通過公共電話網，用戶用調制解調器接首時間信號。
（5）電視授時：通過電視網授時。
（6）電信有線傳輸網授時
表1是授時精度比較
表1 授時精度比較
從表1比較看出，無論是精度，還是覆蓋范圍來看，以衛(wèi)星授時最佳，采用美國GPS系統(tǒng)較佳。GPS得到比較好的維護，可靠，終端商業(yè)化。在通信網中GPS要與各級原子鐘主備用。
4、NTP協議的網絡時間同步
隨著通信網日益IP化，通過IP網絡，使用NTP（Network Time Protocol，網絡時間協議，RFC1305）修正通信系統(tǒng)內部時間。
NTP采用客戶機/服務器模型，NTP服務器端口等待發(fā)送到此端口的UDP報文，響應其他設備作為客戶機向NTP服務器發(fā)送請求，發(fā)送32位整數表示的當前時間報文、計算精確度和穩(wěn)定度的信息，客戶端接受信息后調整本地時間。
RFC1305屬于TCP/IP協議族，這種協議傳送時間的要點是取得傳送的時間延遲并進行延遲補償，協議的傳輸延時與時間偏差計算方式是一種實時的動態(tài)機制，采用Filtering和Selection算法，包括Clock-Filter算法，interval-intersection算法，clustering算法。客戶端可以和幾個時間服務器對時，用算法過濾來自不同服務器的時間，選擇最佳的路徑和來源來校正時間。每一個時間報文內包含最近一次的事件的時間信息、包括上次事件的發(fā)送與接收時間、傳遞現在事件的當地時間、及此包的接收時間。在收到上述報文后即可計算出時間的偏差量與傳遞報文的時間延遲。僅從一個時間服務器獲得校時信息，不能校正通訊過程所造成的時間偏差，而同時與許多時間服務器通信校時，就可利用算法找出相對較可靠的時間來源，然后采用它的時間來校時。時間服務器用算法將先前8個校時報文計算出時間參考值，以時間參考值判斷后續(xù)校時包的精確性，如果后續(xù)有相對較高的離散程度，表示這個對時報文的可信度比較低。
時間服務器可以利用以下3類工作方式：
symmetric：時間服務器可以從遠端時間服務器獲取時鐘，也可提供時間信息給遠端的時間服務器。此一方式適用于配置多個時間服務器，可以提供更高的時間精確度給客戶。
Client/server：局域網的環(huán)境，時間服務器接收上級時間服務器的時間信息，并提供時間信息給下層的用戶。
broadcast：局域網的環(huán)境，時間服務器以廣播的方式周期性地將時間信息傳送給其他時間服務器，其時間僅會有少許的延遲，配置簡單，精確度并不高。
最高時間服務器要以高精度時鐘參考，一般是GPS信號。國際互聯網的NTP時標以UTC時標為基礎，以1972年1月1日0時起，這個時間 NTP計為2272060800s（以1900年1月1日0時為起點），例如UTC時間的1990年12月 31日23：59：59，NTP時標為 2871590399s。如果構建用戶自己的NTP授時網，可以自己選擇起點，中國科學院國家授時中心以1999年12月31日起。
RFC1305規(guī)定系統(tǒng)配置一套最高15層服務器的系統(tǒng)，每層時間服務器的精度以Stratum定義，Stratum1時鐘精度大約比授時信號差10倍，按照系統(tǒng)和設備時間精度需求，選擇級別和傳輸技術。
TCP/IP協議族另有Daytime協議（RFC867）、Time協議（RFC868）與NTP配合。SNTP協議（RFC2030）是NTP的簡化版本，沒有NTP復雜的算法，一般在windows上的實現，如圖2所示。
圖2 NTP結構圖
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