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(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)局面的形成，各通信企業(yè)都需要引進(jìn)新技術(shù)提高服務(wù)質(zhì)量，在競(jìng)爭(zhēng)中求發(fā)展；目前，各項(xiàng)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(gè)新增長(zhǎng)點(diǎn)；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(jì)費(fèi)等，都與一個(gè)共同的標(biāo)志“時(shí)間”有著密切聯(lián)系。精確的“時(shí)間”標(biāo)志對(duì)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(shí)間同步網(wǎng)是完全必要的。時(shí)間同步網(wǎng)是建立起具有時(shí)間標(biāo)志的新型同步網(wǎng)絡(luò)—時(shí)間同步網(wǎng)。
時(shí)間同步和時(shí)間同步網(wǎng)
目前，電信網(wǎng)中各網(wǎng)元使用的時(shí)間都由系統(tǒng)內(nèi)部時(shí)鐘來提供，這種時(shí)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(shí)間對(duì)內(nèi)部時(shí)鐘進(jìn)行修正。在對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行修正時(shí)引入的人為誤差以及系統(tǒng)內(nèi)部時(shí)鐘的質(zhì)量差異引起的時(shí)間偏差，導(dǎo)致各網(wǎng)元的時(shí)間不一致。以普通臺(tái)式機(jī)為例，它一天的時(shí)間偏差在0.5～1 f[s]范圍內(nèi)。絕對(duì)時(shí)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(shí)間標(biāo)記需求的各網(wǎng)元時(shí)鐘使用同一時(shí)間參考體系——UTC，同時(shí)考慮到所處的時(shí)區(qū)，使各網(wǎng)元的內(nèi)部時(shí)間保持一致，即所謂的時(shí)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(gè)網(wǎng)絡(luò)，通過這個(gè)網(wǎng)絡(luò)可以獲得UTC并將UTC實(shí)時(shí)地送給電信網(wǎng)中各個(gè)網(wǎng)元，這個(gè)網(wǎng)絡(luò)我們就稱為時(shí)間同步網(wǎng)。
時(shí)間同步在通信網(wǎng)中的作用
1、有嚴(yán)格時(shí)間要求的諸方面
在通信網(wǎng)中，有嚴(yán)格時(shí)間要求的地方很多，現(xiàn)列出幾點(diǎn)：
● 不同運(yùn)營(yíng)商的網(wǎng)間結(jié)算；
● 市話、長(zhǎng)話計(jì)費(fèi)系統(tǒng)一致性核對(duì)；
● 現(xiàn)代化的電信管理網(wǎng)對(duì)信令的跟蹤，大話務(wù)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)等；
● 帶有子網(wǎng)的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)與主網(wǎng)在時(shí)間上要同步到規(guī)定范圍內(nèi)；
● 在計(jì)算機(jī)網(wǎng)中對(duì)標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間有高的需求；
● 凡是有“日戳”概念的信息都對(duì)時(shí)間標(biāo)準(zhǔn)提出了要求。
2、在計(jì)費(fèi)方面的應(yīng)用
在計(jì)費(fèi)方面，對(duì)于固定電話網(wǎng)，每個(gè)通話的計(jì)費(fèi)信息由主叫局給出，包括該呼叫的主被叫號(hào)碼和起止時(shí)刻。呼叫起止時(shí)刻的時(shí)間標(biāo)簽是主叫局交換機(jī)本身時(shí)鐘的時(shí)間。當(dāng)該呼叫是本地網(wǎng)呼叫時(shí)，計(jì)費(fèi)的主叫局是主叫市話端局；當(dāng)該呼叫是長(zhǎng)途呼叫時(shí)，計(jì)費(fèi)的主叫局是主叫長(zhǎng)話局。如果市話局交換機(jī)時(shí)鐘的時(shí)刻與長(zhǎng)話局交換機(jī)時(shí)鐘的時(shí)刻存在較大差異，則計(jì)費(fèi)話單上就有可能出現(xiàn)一部話機(jī)“同時(shí)間內(nèi)打兩個(gè)電話”（同時(shí)打市話和長(zhǎng)話）的矛盾記錄。計(jì)費(fèi)出錯(cuò)，影響企業(yè)信譽(yù)。
對(duì)于移動(dòng)通信網(wǎng)來說，時(shí)間不同步造成的影響比固定網(wǎng)要嚴(yán)重。這是因?yàn)橐苿?dòng)網(wǎng)是雙向計(jì)費(fèi)的。移動(dòng)用戶在一次通話過程中有可能漫游切換MSC。
時(shí)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(cè)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(shí)標(biāo)。那么，通信網(wǎng)如何獲得UTC時(shí)間呢？目前，最常用的方法是從GPS獲得UTC時(shí)間。GPS的每顆衛(wèi)星上都有星體銫鐘，各星體銫鐘的實(shí)時(shí)時(shí)間運(yùn)行狀態(tài)由地球監(jiān)測(cè)站獲得，地球主控站由此在電文中注入相應(yīng)信息，GPS定時(shí)接收機(jī)根據(jù)這些信息最終輸出鎖定于世界協(xié)調(diào)時(shí)（UTC）的標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間信號(hào)。
2、中新創(chuàng)科網(wǎng)絡(luò)時(shí)間服務(wù)器
一直以來，中新創(chuàng)科公司致力于網(wǎng)絡(luò)時(shí)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(gè)型號(hào)可滿足不同行業(yè)的網(wǎng)絡(luò)時(shí)間同步需求。同時(shí)，中新創(chuàng)科的DNTS系列網(wǎng)絡(luò)時(shí)間服務(wù)器已經(jīng)在：電信、電力、鐵路、軍隊(duì)、政府機(jī)關(guān)等行業(yè)有著廣泛的應(yīng)用。
中新創(chuàng)科的DNTS時(shí)間服務(wù)器是GPS時(shí)間同步技術(shù)和互聯(lián)網(wǎng)時(shí)間同步技術(shù)的結(jié)合。采用19英寸1U機(jī)架式設(shè)計(jì)，內(nèi)置GPS接收機(jī)，以GPS衛(wèi)星時(shí)間為標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間源，支持NTP協(xié)議（V2.0/V3.0/V4.0）和SNTP協(xié)議。能夠?yàn)榫钟蚓W(wǎng)內(nèi)成百上千的計(jì)算機(jī)、路由器等提供時(shí)間校準(zhǔn)。
對(duì)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(shí)間源直連的時(shí)間服務(wù)器稱為一級(jí)時(shí)間服務(wù)器，一級(jí)時(shí)間服務(wù)器同時(shí)又將時(shí)間基準(zhǔn)傳送給與之相連的網(wǎng)元或二級(jí)時(shí)間服務(wù)器。二級(jí)時(shí)間服務(wù)器只接受一級(jí)時(shí)間服務(wù)器提供的時(shí)間基準(zhǔn)，它完成時(shí)間的分配和協(xié)議轉(zhuǎn)換功能，為其所在網(wǎng)絡(luò)提供時(shí)間服務(wù)，同時(shí)向下游的時(shí)間服務(wù)器傳送時(shí)間。依此類推，實(shí)現(xiàn)整個(gè)時(shí)間同步的主從等級(jí)結(jié)構(gòu)。通常我們也稱一級(jí)時(shí)間服務(wù)器為主時(shí)間服務(wù)器，二級(jí)或二級(jí)以下的時(shí)間服務(wù)器為從時(shí)間服務(wù)器。
如果僅僅在一級(jí)網(wǎng)絡(luò)中設(shè)立一臺(tái)網(wǎng)絡(luò)時(shí)間服務(wù)器那么二級(jí)以下網(wǎng)絡(luò)中的客戶端由于網(wǎng)絡(luò)延時(shí)等原因不能保證所需精度，那么通過在二級(jí)以下網(wǎng)絡(luò)中也設(shè)立網(wǎng)絡(luò)時(shí)間服務(wù)器就能解決這一問題，因?yàn)檫@種情況下各地的GPS接收機(jī)在接收到3顆以上衛(wèi)星信號(hào)時(shí)大家的時(shí)間源都是當(dāng)前的標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間，所以時(shí)間源的一致性得到保證。同時(shí)，即便某地的GPS接收機(jī)發(fā)生故障這是本地的網(wǎng)絡(luò)時(shí)間服務(wù)器可作為NTP的客戶端向上一級(jí)中心網(wǎng)絡(luò)的一級(jí)時(shí)間服務(wù)器請(qǐng)求標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間繼續(xù)提供精準(zhǔn)的時(shí)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(jí)網(wǎng)絡(luò)中設(shè)立的一級(jí)時(shí)間服務(wù)器GPS也發(fā)生故障時(shí)，一級(jí)時(shí)間服務(wù)器具備高精準(zhǔn)的自守時(shí)功能（守時(shí)精度1×10 －12即30年誤差1s）仍然能提供精準(zhǔn)的時(shí)間源。
中新創(chuàng)科時(shí)間服務(wù)器參數(shù)和性能特點(diǎn)：
----保證Intranet/Internet內(nèi)所有的計(jì)算機(jī)時(shí)間同步
----支持協(xié)議ARP,UDP,IP,TCP, Telnet, ICMP, SNMP, DHCP, TFTP,NTP,SNTP,Time/UDP
----NTP V4，V3，V2;NTP Server或NTP Client可選擇
----2個(gè)獨(dú)立以太網(wǎng)速率10/100M，協(xié)議兼容：Ethernet 2.0/IEEE 802.3
---- 一個(gè)RS232/RS485口輸出標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間和位置信號(hào)(NMEA 0183)
---- 一個(gè)RS232口輸入，可作為外部時(shí)間源
----1PPS輸出
----本地干節(jié)點(diǎn)告警功能
----12通道GPS接收機(jī)，尋星時(shí)間小于10秒
----內(nèi)置高精度時(shí)鐘，GPS信號(hào)丟失情況下仍可輸出標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間信號(hào)
----網(wǎng)絡(luò)較時(shí)精度小于10ms
----可用于WIN95/98/ME/NT/2000,Unix,Linux
----提供MD5加密驗(yàn)證，防止非法獲取時(shí)間
----提供UDP廣播協(xié)議，可接LED顯示屏
----完善的SNMP網(wǎng)管功能
----輸入電源 220VAC/50Hz,-48VDC,24VDC,10W
結(jié)束語
時(shí)間同步網(wǎng)是重要的電信支撐網(wǎng)，為整個(gè)電信網(wǎng)服務(wù)，隨著電信新業(yè)務(wù)發(fā)展，計(jì)算機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)之間的交互越來越頻繁，而時(shí)間是數(shù)據(jù)交互的絕對(duì)必要項(xiàng)。不同的時(shí)間標(biāo)準(zhǔn)造成的時(shí)間偏差，不僅可能使數(shù)據(jù)延遲，嚴(yán)重時(shí)甚至將導(dǎo)致數(shù)據(jù)反轉(zhuǎn)。因此，必須將各計(jì)算機(jī)用系統(tǒng)服務(wù)器接入時(shí)間同步系統(tǒng)，同時(shí)這也符合計(jì)算機(jī)系統(tǒng)優(yōu)化整合的大趨勢(shì)。
（轉(zhuǎn)載）
