京準電鐘 | 時鐘同步系統（NTP服務器）聯調方案說明

京準電鐘 | 時鐘同步系統（NTP服務器）聯調方案說明

本文圍繞時統設備在整個聯調系統項目中的應用進行說明，主要對NTP時間服務器設備在聯調項目中的作用，對其在項目中的應用和聯調中所涉及到的注意事項做了簡要的闡述。
1、NTP服務器設備概述
NTP設備是時間統一設備的簡稱，主要以JUN隊，航天航空以及研究所等項目應用為主，其相對于普通的時間服務器，對項目的使用環境及系統適配性有著更高的要求。
NTP設備在系統使用中，通常用在整個系統的最前端和中間部分，當時同設備用于項目最前端往往是起到基準源產生的作用，用在項目中間部分通常是滿足系統聯動控制的作用，具體的應用原則由項目整體環境確定。

2、NTP服務器設備的應用選擇
NTP服務器設備在項目系統中的基準源產生作用是指時統設備在項目系統中，接入到整個系統的最前端，時刻保持與整個系統同時運行，與同結果導向有關的設備保持不間斷的通訊關系，在整個系統中靠時統設備自身產生的時間，提供整個項目系統的時間基準源的作用。
ntp設備項目系統中的聯動控制作用是指時統設備在項目系統中承上啟下的作用，其主要是因為在原系統中前段已經放置了某種時鐘源標準作為前段設備的基準時鐘依據，為將整個系統的時鐘源調至絕對統一的標準，需在系統中間位置加入一時鐘源基準，主要接收原有設備提供的時鐘源基準，再通過合適的時間協議將接收到的上級時間源信息傳遞給后端與結果導向有關的設備，起到原有時鐘源與后端設備的聯動控制作用。
1）ntp設備授時時鐘源選擇
時統設備在項目配置中，通常具有多種時鐘源和授時源的選擇，關于時統設備常用的時鐘源在這里做簡單的說明。
在時統設備配置中內置銣原子鐘（可選擇恒溫晶振OXCO或銫鐘等）作為內部基準，衛星參考通常選擇以GPS北斗雙模衛星信號為主（可選擇收星模式），除內部基準參考也可選擇10MHz等多種頻標外部參考，1PPS外部參考，IRIG-B(AC)，IRIG-B(DC)等信號，使用外部時間頻率信號對時統設備進行時間頻率同步等。

時鐘設備授時源是通過時鐘源產生的標準時間信號，包括但不限于IRIG-B（DC）碼信號，IRIG-B（AC）碼信號，NTP/PTP網絡授時信號，1PPS（秒信號）同步脈沖信號及串口時間信息等多種帶有時間協議的授時源信號，通過不同授時方式顯示年月日時分秒及主要狀態等信息。
2）時統設備常用的授時時鐘源信號技術參數如下表：
輸入信號
3、時統設備運行說明
時統設備是作為系統的基準設備，相對整個系統的整體運行中，基本是在直連情況下完成整體的工作，其形成相對的時間關聯信息，最終在計算機中導入統一時間基準模式下的數據信息，方便系統信息的有序整合。其系統運行圖如下所示：時統聯控系統.jpg
如圖所示時統設備在整個系統運行中，主要由輸入信號區域和輸出信號區域組成。輸入信號以接收GPS北斗信號為主，同時可選擇選擇接收IRIG-B碼/NTP/PTP/10MHz/1PPS等時間源信號參考源為輔，作為無手動時間源輸入參考。輸出信號以IRIG-B碼授時協議為整個系統的主要授時方式，同時可產生NTP/PTP/10MHz/1PPS/串口232/485/422等多種授時信號作為授時參考，其具體選擇根據項目中實質可用到的授時方式進行選擇。
時統設備在整個項目系統中引用時需注意以下幾點：
1） 在大多數時統項目中，時統設備在系統運行中，保持完整工作狀態；
2） 在時統項目中計算機設備基本用于數據的歸集，與時間同步部分并無直接關聯，但可配置與計算機時鐘同步通訊。
3） 時統設備在項目系統中，只用于時間基準，與其他聯控關聯設備無直接聯系。
4） 時統設備的授時方式，以整個系統的運行體系為準，不同項目具有不同的作用。
5） 時統設備項目因運行環境不同等因素，工作溫度對設備的影響需提前考慮，特殊環境需注明。

在時統設備中，大多數系統都會選擇以IRIG-B碼的碼元協議授時方式。在點位授時鏈接下，選擇IRIG-B碼授時方式，其相對授時精度高于其他授時方式，在輸出IRIG-(DC)授時方式下，精度可達到200ns以內；在輸出IRIG(AC)授時方式下，精度可達到10us以內。
時間碼可以用來與時統總站對時，校正時間，也可以通過時間碼對時統設備精確授時。其所制定的IRIG標準，成為國際通用標準。由于IRIG-B格式時間碼(以下簡稱B碼)是每秒一幀的時間碼，最適合使用的習慣，而且傳輸也較容易。因此，在IRIG六種串行時間碼格式中，應用最為廣泛的是B碼。
采用IRIG-B碼輸出作為授時方式時，主要需確定：
① IRIG-B碼運行標準，目前在國內主要有美標和國軍標的區別，通常電力，工業等常用以美標為準，即國際通用協議，符合IEEE1344協議標準；涉及軍用或特殊項目，會選擇國軍標，符合GJB2991A-2008協議標準（最新版）。
② IRIG-B碼授時方式，需確定直流（DC）或交流（AC）的方式；若以DC為主，需確定電平協議，DC可選422/485/TTL等電平格式；AC可選平衡或非平衡。
③ IRIG-B碼在與雷達對接時，需確定物理接口方式，如航插，BNC，DB9，鳳凰端子等。
以上三種是在整個系統時間基準運行中，若選擇IRIG-B碼授時方式為時間基準傳遞時，需要確定的內容。IRIG-B碼在傳輸方式中，可選擇光口或電口傳輸的方式，具體選擇以授時終端所能接收的最為方便的途徑為主。IRIG-B碼在整個系統傳輸中進行授時時，不需要再連接中轉設備進行轉接。
4、小結
時統設備在整個系統運行中所涉及到的因素除系統內部設備的選擇導致的授時信號不同，還包括項目環境，系統設備性能所要求的精度等因素。