隨著通信新技術(shù)新業(yè)務(wù)的飛速發(fā)展，通信網(wǎng)帶寬不斷增加，傳輸速率不斷提高，網(wǎng)間更加融合；隨著電信市場競爭局面的形成，各通信企業(yè)都需要引進新技術(shù)提高服務(wù)質(zhì)量，在競爭中求發(fā)展；目前，各項新的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù),如電子商務(wù)、多媒體通信、IP電話等，是電信業(yè)務(wù)發(fā)展的一個新增長點；而傳統(tǒng)業(yè)務(wù)也存在多家企業(yè)互連互通和網(wǎng)間結(jié)算問題；而通信業(yè)務(wù)所涉及的安全、認(rèn)證及計費等，都與一個共同的標(biāo)志“時間”有著密切聯(lián)系。精確的“時間”標(biāo)志對于現(xiàn)代通信網(wǎng)顯得越來越重要。因此，在通信網(wǎng)中引入新的支撐網(wǎng)——時間同步網(wǎng)是完全必要的。時間同步網(wǎng)是建立起具有時間標(biāo)志的新型同步網(wǎng)絡(luò)—時間同步網(wǎng)。

時間同步和時間同步網(wǎng)

目前，電信網(wǎng)中各網(wǎng)元使用的時間都由系統(tǒng)內(nèi)部時鐘來提供，這種時鐘數(shù)量大，準(zhǔn)確度各不相同，這樣就需要人工定期或不定期參照標(biāo)準(zhǔn)時間對內(nèi)部時鐘進行修正。在對系統(tǒng)進行修正時引入的人為誤差以及系統(tǒng)內(nèi)部時鐘的質(zhì)量差異引起的時間偏差，導(dǎo)致各網(wǎng)元的時間不一致。以普通臺式機為例，它一天的時間偏差在0.5～1 f[s]范圍內(nèi)。絕對時間在電信網(wǎng)中應(yīng)用的目的就是通過某種方式，使通信網(wǎng)中有時間標(biāo)記需求的各網(wǎng)元時鐘使用同一時間參考體系——UTC，同時考慮到所處的時區(qū)，使各網(wǎng)元的內(nèi)部時間保持一致，即所謂的時間同步。

由于電信網(wǎng)自身無法提供UTC，為了使電信網(wǎng)中各網(wǎng)元都能獲得UTC，需要專門建立一個網(wǎng)絡(luò)，通過這個網(wǎng)絡(luò)可以獲得UTC并將UTC實時地送給電信網(wǎng)中各個網(wǎng)元，這個網(wǎng)絡(luò)我們就稱為時間同步網(wǎng)。

時間同步在通信網(wǎng)中的作用

1、有嚴(yán)格時間要求的諸方面

    在通信網(wǎng)中，有嚴(yán)格時間要求的地方很多，現(xiàn)列出幾點：

    ● 不同運營商的網(wǎng)間結(jié)算；

    ● 市話、長話計費系統(tǒng)一致性核對；

    ● 現(xiàn)代化的電信管理網(wǎng)對信令的跟蹤，大話務(wù)數(shù)據(jù)統(tǒng)計等；

    ● 帶有子網(wǎng)的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)與主網(wǎng)在時間上要同步到規(guī)定范圍內(nèi)；

    ● 在計算機網(wǎng)中對標(biāo)準(zhǔn)時間有高的需求；

    ● 凡是有“日戳”概念的信息都對時間標(biāo)準(zhǔn)提出了要求。

2、在計費方面的應(yīng)用

    在計費方面，對于固定電話網(wǎng)，每個通話的計費信息由主叫局給出，包括該呼叫的主被叫號碼和起止時刻。呼叫起止時刻的時間標(biāo)簽是主叫局交換機本身時鐘的時間。當(dāng)該呼叫是本地網(wǎng)呼叫時，計費的主叫局是主叫市話端局；當(dāng)該呼叫是長途呼叫時，計費的主叫局是主叫長話局。如果市話局交換機時鐘的時刻與長話局交換機時鐘的時刻存在較大差異，則計費話單上就有可能出現(xiàn)一部話機“同時間內(nèi)打兩個電話”（同時打市話和長話）的矛盾記錄。計費出錯，影響企業(yè)信譽。

    對于移動通信網(wǎng)來說，時間不同步造成的影響比固定網(wǎng)要嚴(yán)重。這是因為移動網(wǎng)是雙向計費的。移動用戶在一次通話過程中有可能漫游切換MSC。

時間同步網(wǎng)的結(jié)構(gòu)

1、獲得UTC的方法

    在通信、航海、航空、導(dǎo)航、測繪及軍事等各領(lǐng)域，甚至在日常生活中UTC被廣泛采用作為時標(biāo)。那么，通信網(wǎng)如何獲得UTC時間呢？目前，最常用的方法是從GPS獲得UTC時間。GPS的每顆衛(wèi)星上都有星體銫鐘，各星體銫鐘的實時時間運行狀態(tài)由地球監(jiān)測站獲得，地球主控站由此在電文中注入相應(yīng)信息，GPS定時接收機根據(jù)這些信息最終輸出鎖定于世界協(xié)調(diào)時（UTC）的標(biāo)準(zhǔn)時間信號。

2、中新創(chuàng)科網(wǎng)絡(luò)時間服務(wù)器

一直以來，中新創(chuàng)科公司致力于網(wǎng)絡(luò)時間服務(wù)器的研發(fā)，并取得了廣大客戶的認(rèn)可。目前產(chǎn)品分6個型號可滿足不同行業(yè)的網(wǎng)絡(luò)時間同步需求。同時，中新創(chuàng)科的DNTS系列網(wǎng)絡(luò)時間服務(wù)器已經(jīng)在：電信、電力、鐵路、軍隊、政府機關(guān)等行業(yè)有著廣泛的應(yīng)用。

中新創(chuàng)科的DNTS時間服務(wù)器是GPS時間同步技術(shù)和互聯(lián)網(wǎng)時間同步技術(shù)的結(jié)合。采用19英寸1U機架式設(shè)計，內(nèi)置GPS接收機，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。能夠為局域網(wǎng)內(nèi)成百上千的計算機、路由器等提供時間校準(zhǔn)。

對于大型通信網(wǎng)絡(luò)來說，可以考慮采用上圖所示的樹型結(jié)構(gòu)。與GPS基準(zhǔn)時間源直連的時間服務(wù)器稱為一級時間服務(wù)器，一級時間服務(wù)器同時又將時間基準(zhǔn)傳送給與之相連的網(wǎng)元或二級時間服務(wù)器。二級時間服務(wù)器只接受一級時間服務(wù)器提供的時間基準(zhǔn)，它完成時間的分配和協(xié)議轉(zhuǎn)換功能，為其所在網(wǎng)絡(luò)提供時間服務(wù)，同時向下游的時間服務(wù)器傳送時間。依此類推，實現(xiàn)整個時間同步的主從等級結(jié)構(gòu)。通常我們也稱一級時間服務(wù)器為主時間服務(wù)器，二級或二級以下的時間服務(wù)器為從時間服務(wù)器。

如果僅僅在一級網(wǎng)絡(luò)中設(shè)立一臺網(wǎng)絡(luò)時間服務(wù)器那么二級以下網(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，那么通過在二級以下網(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，因為這種情況下各地的GPS接收機在接收到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，所以時間源的一致性得到保證。同時，即便某地的GPS接收機發(fā)生故障這是本地的網(wǎng)絡(luò)時間服務(wù)器可作為NTP的客戶端向上一級中心網(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)。在極端情況下，當(dāng)一級網(wǎng)絡(luò)中設(shè)立的一級時間服務(wù)器GPS也發(fā)生故障時，一級時間服務(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。

中新創(chuàng)科時間服務(wù)器參數(shù)和性能特點：

l             保證Intranet/Internet內(nèi)所有的計算機時間同步

l             支持協(xié)議ARP,UDP,IP,TCP, Telnet, ICMP, SNMP, DHCP, TFTP,NTP,SNTP,Time/UDP

l             NTP V4，V3，V2;NTP Server或NTP Client可選擇

l             2個獨立以太網(wǎng)速率10/100M，協(xié)議兼容：Ethernet 2.0/IEEE 802.3

l             一個RS232/RS485口輸出標(biāo)準(zhǔn)時間和位置信號(NMEA 0183)

l             一個RS232口輸入，可作為外部時間源

l             1PPS輸出

l             本地干節(jié)點告警功能

l             12通道GPS接收機，尋星時間小于10秒

l             內(nèi)置高精度時鐘，GPS信號丟失情況下仍可輸出標(biāo)準(zhǔn)時間信號

l             網(wǎng)絡(luò)較時精度小于10ms

l             可用于WIN95/98/ME/NT/2000,Unix,Linux

l             提供MD5加密驗證，防止非法獲取時間

l             提供UDP廣播協(xié)議，可接LED顯示屏

l             完善的SNMP網(wǎng)管功能

l             輸入電源 220VAC/50Hz,-48VDC,24VDC,10W

結(jié)束語

     時間同步網(wǎng)是重要的電信支撐網(wǎng)，為整個電信網(wǎng)服務(wù)，隨著電信新業(yè)務(wù)發(fā)展，計算機應(yīng)用系統(tǒng)之間的交互越來越頻繁，而時間是數(shù)據(jù)交互的絕對必要項。不同的時間標(biāo)準(zhǔn)造成的時間偏差，不僅可能使數(shù)據(jù)延遲，嚴(yán)重時甚至將導(dǎo)致數(shù)據(jù)反轉(zhuǎn)。因此，必須將各計算機用系統(tǒng)服務(wù)器接入時間同步系統(tǒng)，同時這也符合計算機系統(tǒng)優(yōu)化整合的大趨勢。

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