le="display: block;"> 隨著通信新技術新業務的飛速發展,通信網帶寬不斷增加,傳輸速率不斷提高,網間更加融合；隨著電信市場競爭局面的形成,各通信企業都需要引進新技術提高服務質量,在競爭中求發展；目前,各項新的數據業務,如電子商務、多媒體通信、IP電話等,是電信業務發展的一個新增長點；而傳統業務也存在多家企業互連互通和網間結算問題；而通信業務所涉及的安全、認證及計費等,都與一個共同的標志“時間”有著密切聯系。精確的“時間”標志對于現代通信網顯得越來越重要。因此,在通信網中引入新的支撐網——時間同步網是完全必要的。時間同步網是建立起具有時間標志的新型同步網絡—時間同步網。

時間同步和時間同步網

目前,電信網中各網元使用的時間都由系統內部時鐘來提供,這種時鐘數量大,準確度各不相同,這樣就需要人工定期或不定期參照標準時間對內部時鐘進行修正。在對系統進行修正時引入的人為誤差以及系統內部時鐘的質量差異引起的時間偏差,導致各網元的時間不一致。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。絕對時間在電信網中應用的目的就是通過某種方式,使通信網中有時間標記需求的各網元時鐘使用同一時間參考體系——UTC,同時考慮到所處的時區,使各網元的內部時間保持一致,即所謂的時間同步。

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

時間同步在通信網中的作用

1、有嚴格時間要求的諸方面

在通信網中,有嚴格時間要求的地方很多,現列出幾點:

● 不同運營商的網間結算；

● 市話、長話計費系統一致性核對；

● 現代化的電信管理網對信令的跟蹤,大話務數據統計等；

● 帶有子網的數據業務與主網在時間上要同步到規定范圍內；

● 在計算機網中對標準時間有高的需求；

● 凡是有“日戳”概念的信息都對時間標準提出了要求。

2、在計費方面的應用

在計費方面,對于固定電話網,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簽是主叫局交換機本身時鐘的時間。當該呼叫是本地網呼叫時,計費的主叫局是主叫市話端局；當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一部話機“同時間內打兩個電話”(同時打市話和長話)的矛盾記錄。計費出錯,影響企業信譽。

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

時間同步網的結構

1、獲得UTC的方法

在通信、航海、航空、導航、測繪及軍事等各領域,甚至在日常生活中UTC被廣泛采用作為時標。那么,通信網如何獲得UTC時間呢？目前,最常用的方法是從 GPS獲得UTC時間。GPS的每顆衛星上都有星體銫鐘,各星體銫鐘的實時時間運行狀態由地球監測站獲得,地球主控站由此在電文中注入相應信息,GPS定時接收機根據這些信息最終輸出鎖定于世界協調時(UTC)的標準時間信號。

2、中新創科網絡時間服務器

一直以來,中新創科公司致力于網絡時間服務器的研發,并取得了廣大客戶的認可。目前產品分6個型號可滿足不同行業的網絡時間同步需求。同時,中新創科的DNTS系列網絡時間服務器已經在:電信、電力、鐵路、軍隊、政府機關等行業有著廣泛的應用。

中新創科的DNTS時間服務器是GPS時間同步技術和互聯網時間同步技術的結合。采用19英寸1U機架式設計,內置GPS接收機,以GPS衛星時間為標準時間源,支持NTP協議(V2.0/V3.0/V4.0)和SNTP協議。能夠為局域網內成百上千的計算機、路由器等提供時間校準。

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

如果僅僅在一級網絡中設立一臺網絡時間服務器那么二級以下網絡中的客戶端由于網絡延時等原因不能保證所需精度,那么通過在二級以下網絡中也設立網絡時間服務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顆以上衛星信號時大家的時間源都是當前的標準時間,所以時間源的一致性得到保證。同時,即便某地的GPS接收機發生故障這是本地的網絡時間服務器可作為NTP的客戶端向上一級中心網絡的一級時間服務器請求標準時間繼續提供精準的時間源為本地網絡的客戶端提供校準服務。在極端情況下,當一級網絡中設立的一級時間服務器GPS也發生故障時,一級時間服務器具備高精準的自守時功能(守時精度1 ×10 -12即30年誤差1s)仍然能提供精準的時間源。