網絡授時簡介及現網實現分析

高健

【摘? 要】時間是不停“運動”的一種信息，它作為我們生活中不可缺少的一項基本形式存在，它無時無刻影響著人們的作息、行動等各方面。目前來說，獲取時間最簡單的方式就是手表、手機、網絡等等，文章也介紹了GPS以及不同方面對于時間獲取的方式以及其優勢和改進措施。

【關鍵詞】網絡授時;GPS授時;現網實現;探討分析

引言

“一寸光陰一寸金，寸金難買寸光陰”，這句詩體現出的就是時間的重要性，說起時間的信息，隨著我們社會科技的不斷發展，時間信息的重要性已經是重中之重，其中時間的獲取作為信息的一種，對人們的日常生活起到了更重要的作用，由于現如今的社會，手機，已經可以說是一種“爛大街”的物品，本文將會以手機獲取時間方面展開探討，并且聯系其他授時介紹。

1.網絡授時

網絡授時的含義是NTP ，即網絡時間協議。網絡授時的目標是在互聯網上為用戶提供無差別并且精準的時間信息，使用戶能夠精準的得知具體的時間，網絡授時是用戶經過在網絡上指定的多個時鐘源網站獲取信息，獲得效益，這些網站之間還可以查漏補缺，以此來提高網絡授時提供的時間的準確度。

網絡授時在互聯網上提供統一和規范的時間，確定的時間與通訊信道（如計算機網絡和電話網絡）同步。這種時間服務的形式對信道的依靠性要求較強，而因為需要占用信道時間的同時，經過信道傳輸到不同終端的時間信號延遲產生的差異，這種方式并不能滿足追求高度精準時間的用戶的追求。

2.衛星導航授時系統的分類

衛星導航授時系統包括美國的GPS定位系統（擁有授時系統）、俄羅斯的 GLONASS授時系統;歐洲的 Galileo授時系統 ;中國的北斗衛星授時系統。由于衛星系統的授時精準度非常之高，無可挑剔，能達到分毫不差的地步。

2.1 GPS系統

GPS系統是1978年之后，美國國防部開始不斷發射的衛星所組成的一個龐大的衛星系統，包括二十四顆衛星，分別運行在六個地心軌道平面內。由于衛星對于地球的覆蓋面積較為廣闊，所以GPS時鐘要接收最少四顆的衛星的信號，在得出自己的所處位置后才會根據三維位置接收到衛星信號，以此來確定GPS時鐘的準確無誤。GPS衛星系統是從衛星上獲取最為準確的時間信息，之后再由不同的接口傳送到不同類型的設備上同步時間信息，將局域網上各種不同的時間信息將偏差控制最小，GPS系統是當今授時系統最為廣泛的應用系統，

2.2 GLONASS 系統

俄羅斯所研制出的系統格洛納斯（GLONASS），此類授時系統的英文全名為最早出現在蘇聯社會，目前在軌道的衛星達到了30顆，GLONASS衛星發播有兩種載波，頻率為L1=1，603+0.5648K（Mhz），另一個為L2=1，276+0.4823K（Mhz），然而目前格洛納斯系統并不準確，在軌衛星數量不理想，現如今能夠工作的衛星數量只有8顆，隨著科技的發展，俄羅斯對格洛納斯系統的發展更加注重。

2.3伽利略衛星系統

這個衛星授時系統是歐盟成立時所共同研究和發覺出的，現如今有二十四顆工作衛星，六顆備份衛星，規劃在2020年升空成功。伽利略衛星的壽命在十二年以上，數量為三十顆，是適合于在較為靠中的高度中軌道衛星，用戶端當然就是用戶接納時間信息的產物，伽利略衛星系統計劃與美國的GPS定位;俄羅斯的格洛納斯形成復合型的衛星系統;以便于用戶接收時間信息的準確性，用途也比較寬泛。

2.4北斗衛星定位系統

北斗衛星定位系統一共是由三顆北斗定位衛星構成，其中兩顆工作衛星，而另外一顆備用衛星，它的整體由兩大部分組成，第一部分是地面部分主要是由地面控制中心和北斗用戶終端組成。北斗系統可以實現對用戶24小時的服務，不必擔心時間帶來的限制問題。同步精準度跟美國的GPS相比相差不多，旗鼓相當。再來看北斗一號系統的基本功能為：對位置的確定、通訊方面（短信）和獲取時間提示，北斗二號系統所擁有的功能跟美國的GPS系統比較相似，它們也同時能夠對于位置的確定和獲取時間的功能，北斗三號的功能有位置定位、測量速度、授時。北斗系統經過相互之間的聯系利用許多頻點的導航信息，提升服務精準度。北斗系統當前的授時精度達到20納秒（95%），未來北斗系統將繼續優化各種性能。

3.手機授時的方式

當今隨著時代的信息化和科技的不斷發展，手機也不斷的更新。所以現在的智能手機都會在網絡連接后自動的更新和校準時間，校準的時間和這個手機使用的地域有關，所處的地域不同，所顯示的時間也不同。手機在獲得時間信息有：國際的標準信息、時區的時間、下令時等參數。通過手機獲取時間的方式有很多種，它的途徑分為：通過手機中的設置選擇進行設置;通過NTP服務器進行設置獲取;通過對于網絡運營商的聯系進行時間的獲取。接下來我們將對于幾種不同的獲取時間方式進行探討和分析。

3.1通過手機中的設置

從以前的老款手機和到現在的新型智能手機甚至電子和機械手表來說，它可以在手機出場時所帶有的設置中選擇時間，點擊后進入設置。這個是相對于機械手表來說比較相似的地方，手機也是擁有一種叫做晶振的裝置，這個裝置是對于時間的一種脈沖裝置，它的作用是使手機能夠在手動設置的時間之后一種保持頻率相同的晶振裝置協調運動，促使時間的平穩推進。但考慮到經過時間的推移，晶振也會出現磨損和消耗，對于時間的脈沖程度也會出現相關偏差和失準，所以隨著使用時間的增加，就會導致手機上顯示的時間與標準地區的時間出現誤差，可能會導致快有可能是慢。由于考慮到使用者使用手機時地域的不同或者改變，這個時間并不會隨著地區的改變而隨著變化，隨意需要使用者根據自身所在地區并且對于時間的修改和完善，如此可見，這樣對與獲取時間的確定就在于：在獲取時間時受使用者的影響，不一定在第一時間能完成對于獲取時間準確性的保障;經過使用者的調整之后，隨著時間的推移會造成晶振的脈沖不穩定，會導致手機的時間和地域準確時間出現1-2分鐘之間的偏差，對于這些方面，還需要使用者對其不斷的修改，好處就在于不用給網絡的運營商交取費用。

3.2對于從NTP的服務器中時間授時

經過上述對于網絡授時中的介紹，得知NTP服務器是一個通過互聯網來獲取時間信息的一個方式，那么在使用手機時，在跟網絡的運營商繳取費用后就可以和一臺聯網的計算機一樣，屬于和運營商達成了一個關于互聯網上網的協議，它獲取時間信息的方式為通過網絡上的服務器對于地域時間的同步，它的精準度可以和LAN系統相差不多，幾十毫秒以內的差值。并且擁有較好的防火墻系統，可以對于外界的干擾和惡意的攻擊做出有效的防護。大部分是在英特爾網上獲取的時間信息，它同時也可以通過衛星、天文臺等等獲取準確的時間信息，這樣就有確保時間信息的來源和準確性。所以它們之間的服務器相互連接并且相互協作，為網絡授時提供有效的服務。

4.結語

對于時間授時的方式有很多，一定要尋找和選擇適合自己的網絡授時方式才是重中之重。時間頗為重要，希望本文對于網絡授時方面的粗略介紹能夠對于讀者有所啟發，對于網絡授時方面做進一步的優化和改進。

參考文獻

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