网络时钟同步系统保证所产生的时间戳是**的，并且以单调递增的顺序赋值。时钟也可跳过若干中间时间戳，转到某一特定时间，但不能倒转。为了保证在全网范围内时间戳值是**的，在时间戳的低位端接上场所编号。

为了保证并发控制的有效运行，各场所的时钟应尽可能地同步。为此，系统维持一个实时时钟。各场所的实时时钟是同步的。

逻辑时钟总是超前实时时钟一定时间。其工作过程是这样的：实时时钟以一定的最小时间间隔离散地打点行进。当它每次打点到某一时刻时，逻辑时钟也跟着跳到该时刻。从实时时钟每次打点起，逻辑时钟以更小的时间增量给时间戳赋值。因此，每场所的逻辑时钟与实时时钟之差为上次实时时钟打点以后的时间戳个数。如果逻辑时钟的增量定的足够小，为实时时钟两次打点间隔的很小一部分，那么两种时钟可以非常接近。以下说到时钟都是指逻辑时钟。

各场所的逻辑时钟是这样协调的：当每一消息发送时它被本场所按当时逻辑时钟赋以一个时间戳。接收场所读到此时间戳时其本地逻辑时钟便至少跳到此相同的值。利用这一技术，可以保证；若一个消息在逻辑上取决于另一个消息，则前者时间戳将大于后者。

传统网络时钟同步算法

在传统网络中，已经提出了多种网络同步机制，C／S模式是主要的时钟同步模式。客户端产生时钟同步请求消息，服务器回应时钟同步应答消息，通过测试这两个消息的发送和接收时间来估计两者的时间偏差，获得相对较精确的时钟同步。采用上述思想的典型例子就是网络时间协议NTP，被因特网用作网络时钟同步协议，NTPv4精确度已达到毫秒级。实现方案是在网络上**若干时钟源服务器，为用户提供授时服务，并且这些服务器之间能够相互比较校正，以提高准确度。

利用网络传送标准时间信息，为网络内计算机时钟同步提供参考信号，称做网络授时。网络授时开始于20世纪80年代后期，随着互联网应用的普及，在90年代得到迅速发展。中国科学院国家授时中心在1996年建成专用局域网，定时精度较高；2001年建成广域网授时系统，称为国家授时中心网络授时系统，定时精度优于300 ms。

NTP协议采用层次型树型结构，整个体系结构中有多棵树，每棵树的父节点都是一级时间基准服务器。NTP协议要将时间信息从这些一级时间服务器传输到分布式系统的二级时间服务器成员和客户端，第三级时间服务器从第二级服务器获得时间信息，以此类推，服务器级数越小，越接近一级服务器，时间就越准确。由于NTP协议设计对象为因特网和计算机，设计重点为协议的可靠性和同步精度。该协议要求能够始终占用CPU资源，以便它可以执行连续的操作，使时钟一直保持同步，没有考虑能耗和计算能力问题，无法直接应用于无线传感器网络中。

在无线传感器网络应用中，节点对功耗有严格的要求，并且要求尽可能保持较小的外形尺寸和低廉的成本使其能够被大量部署，其部署环境经常是常人难以接近的恶劣环境，这使得部署后的维护通常是不可能的；显然将GPS和NTP用于无线传感器网络的时间同步是不可取的。分布式系统中对时间同步也有大量研究，但这些方法都没有考虑传感器网络的特点，需要较大的资源开销，所以不适合传感器网络的时间同步。鉴于时间同步在无线传感器网络应用中的基础性作用，必须研究适用于无线传感器网络的时间同步算法。

授时系统简介

授时系统是确定和发播精确时刻的工作系统。每当整点钟时，正在收听广播的收音机便会播出“嘟、嘟…….....”的响声．人们便以此校对自己的钟表的快慢。广播电台里的正确时间是哪里来的呢？它是由天文台精密的钟去控制的。那么天文台又是怎样知道这些精确的时间呢？我们知道，地球每天均匀转动一次，因此，天上的星星每天东升西落一次。如果把地球当作一个大钟．天空的星星就好比钟面上表示钟点的数字。星星的位置天文学家已经很好测定过，也就是说这只天然钟面上的钟点数是很精确知道的。天文学家的望远镜就好比钟面上的指针。在我们日常用的钟上，是指针转而钟面不动，在这里看上去则是指针“不动”，“钟面”在转动。当星星对准望远镜时，天文学家就知道正确的时间，用这个时间去校正天文台的钟。这样天文学家就可随时从天文台的钟面知道正确的时间。然后在每天一定时间，例如，整点时，通过电台广播出去，我们就可以去校对自己的钟表，或供其他工作的需要。

天文测时所依赖的是地球自转，而地球自转的不均匀性使得天文方法所得到的时间（世界时）精度只能达到10-9，无法满足二十世纪中叶社会经济各方面的需求。一种更为精确和稳定的时间标准应运而生，这就是“原子钟”。世界各国都采用原子钟来产生和保持标准时间，这就是“时间基准”，然后，通过各种手段和媒介将时间信号送达用户，这些手段包括：短波、长波、电话网、互联网、卫星等。这一整个工序，就称为“授时系统”。

网络授时是指NTP协议全称网络时间协议（Network Time protocol）。它的目的是在国际互联网上传递统一、标准的时间。具体的实现方案是在网络上**若干时钟源网站，为用户提供授时服务，并且这些网站间应该能够相互比对，提高准确度。

NTP协议全称网络时间协议（Network Time Protocol）。它的目的是在国际互联网上传递统一、标准的时间。具体的实现方案是在网络上**若干时钟源网站，为用户提供授时服务，并且这些网站间应该能够相互比对，提高准确度。以通信道为媒介同步授时，如计算机网络、电话网络。这种授时方式需要占用信道时间，对信道的可靠性要求高，而且由于时间信号通过信道传送到不同终端的延时不同，只能满足中等精度时间用户的要求。

NTP同时同步指的是通过网络的NTP协议与时间源进行时间校准。前提条件，时间源输出必须通过网络接口，数据输出格式必须符合NTP协议。

局域网内所有的PC、服务器和其他设备通过网络与时间服务器保持同步，NTP协议自动判断网络延时，并给得到的数据进行时间补偿。从而使局域网设备时间保持统一精准。

产品举例说明

时间同步装置采用表面贴装技术生产，以高速芯片进行控制，无硬盘和风扇设计，具有精度高、稳定性好、功能强、无积累误差、不受地域气候等环境条件限制、性价比高、操作简单、免维护等特点，适合无人值守。

在军事 上也是如此，比如在CEC作战中，前方观察雷达和导弹本身的计时出现差异，也将使导弹有数百米的误差导致无法捕获目标。对于网络中心战来说，准确的通用标准时间，是协调各个远距数百公里平台作战的**手段，也是网络中心战的基石。
简单的说，精准时钟可以用来测距，测高，同步，测速，等等，是高科技的基本条件。

举例说明

NTP网络时间服务器GPS地球同步卫星上获取标准时钟信号信息，将这些信息通过TCP/IP网络传输，同时产生1PPS（秒信号）同步脉冲信号及串口时间信息，前面板显示年月日时分秒等信息。

时间同步装置功能

1)以GPS定时信号建立时间参考；

2)提供1路NTP网络授时接口；

3)支持标准的NTP、SNTP等网络对时协议；

4)串口授时，每秒发送一次时、分、秒、年、月、日时间信息；

5)输出定时同步信号（1PPS），TTL接口输出；

6)前面板显示年月日时分秒、卫星颗数及工作状态；

使用网络拓扑图如下：

天线的安装

通过GPS天线接收GPS发送的无线电信号。

GPS接收天线需架设于室外，GPS（天线）视场不应有地平高度大于12°的成片障碍物，以免阻挡卫星信号的接收，天线所需的电源由本机通过天线馈线（同轴电缆）提供。

本机天线为“蘑菇”型天线，为保证天线安装牢固和可靠，在天线安装时，可选择一根铸铁水管（长度可考虑1～1.5米），将天线置于铸铁管的一端，铸铁管的另一端电焊在加重的金属底座上，然后安置于房顶即可。

当天线馈线垂直向下而具有一定重力时，请注意避免天线顶部直接受力过大而损坏天线。

使用方法如下：

根据装箱单检查设备及附件是否齐备完好，如果发现包装箱严重破损，可与厂家联系，直至仪器通过性能测试。

将设备从包装箱中取出，平放于操作台或机柜。将天线插入设备的天线输入端，并保证天线可收到星。

连接好天线，开机，在3-5分钟内可收到星，显示屏里字母由V变A，可显示收星颗数。在收星2颗星以上时间有效，在收到星后从设备的网口接网线至电脑/交换机，根据说明书进行校时。

友情提示：

1、将天线蘑菇头安装在天线支架上并装固于房屋顶端或平台上，要保证天线蘑菇头有尽可能大的视场（360度天空），不得有障碍物遮挡， 如果配有避雷器，将避雷器连接在机器和天线中间。

2、所有的天线都是标配，不得随意截断或随意叠加链接，否则无法保证收到星。

3、所有的天线在收到货物后先测试下收星效果，这样比架设好线缆再测收星效果省去许多麻烦。

4、当收不到星时将天线多换几个地方试试效果，以排除是天线的问题还是收星地域问题。

客户部分名单

中国煤科院、上海大学、四川电力研究院、航天13所、513所、总装32基地、长安医院、760所、哈工大、中国兵器213所、测试研究院、西交大、西安交通大学口腔医院、长春光机所、中船重工717所、503所、中国铝业，中科院国家天文台、光电技术研究所、204所等等都对这款北斗网络时间服务器作出相当不错的评价。

网络时钟同步系统特点如下：

1、ntp网络时间服务器，精度高,同步快。
　　2、高品质的工业级元件，高水准的电气设计，高密度集成的电路结构，使装置拥有优异的电气隔离和电磁屏蔽表现，整机无可调节器件，**提高了装置抗干扰性能与可靠性保障。
　　3、ntp网络时间服务器提供一路TTL脉冲信号供时钟的准确度指标测试。

4、ntp网络时间服务器提供网口输出，供电力、电信、金融、广电、交通、安防行业校时服务。
　　5、持单星授时模式，适用于收星效果不佳的情况，有蘑菇头天线及吸盘式天线可供选择。
　　6、前面板有工作状态指示，便于运行值班人员的日常巡视。
　　7、ntp网络时间服务器可通过数码管显示跟踪到的有效卫星个数，在线显示装置的收星状况及工作状态。
　　8、ntp网络时间服务器采用全模块化即插即用结构设计，支持板卡热插拔，配置灵活，维护方便，同时为将来电厂/变电站改造扩建时增加或更改对时信号接口提供了方便。

9、ntp网络时间服务器的机箱为进口铝板铬酸钝化、拉细丝哑银，经过钝化处理的铝板，铝板铬酸钝化使其表面形成了一层致密的钝化膜可以达到抗腐蚀的目的，现有黑色机箱和银白色机箱可供用户选择。

10、采用SMT表面贴装技术生产，以高速芯片进行控制，无硬盘和风扇设计，精度高、稳定性好、功能强、无积累误差、不受地域气候等环境条件限制、性价比高、操作简单、全自动智能化运行，免操作维护，适合无人值守。

厂家简介

西安同步电子科技有限公司是一家专业从事工业仪器仪表、时间/频率产品的研发、生产、销售、服务及代理为一体的高科技公司，公司坐落于陕西省西安市高新技术产业开发区，为客户提供完整的时频产品及系统解决方案。

公司实验室配有网络时钟同步系统，时间频率综合测试仪、铷原子频率标准、GPS北斗接收机、高稳晶振频率标准、频谱分析仪、示波器、信号源、高温箱、高精度频率计等计量测试标准，依据国家计量检定规程及客户要求，对产品的各项参数进行测试，确保每一台出厂设备的测量值满足检定规程和客户的需求。

公司拥有一支团结奋进、富有创新、朝气蓬勃的专业团队，形成了从硬件到软件的一系列成熟的系统解决方案，目前我们的产品和方案已成功应用在通信系统、铁路交通、天文研究、石油石化、金融证券、航空航天、海洋船舶、智能电网、计量测试、公安消防、雷达通讯、网络服务、卫星监测、医疗和兵器等各个领域。

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