網(wǎng)絡(luò)授時(shí)簡(jiǎn)介及現(xiàn)網(wǎng)實(shí)現(xiàn)分析

高健

【摘? 要】時(shí)間是不?！斑\(yùn)動(dòng)”的一種信息，它作為我們生活中不可缺少的一項(xiàng)基本形式存在，它無(wú)時(shí)無(wú)刻影響著人們的作息、行動(dòng)等各方面。目前來(lái)說(shuō)，獲取時(shí)間最簡(jiǎn)單的方式就是手表、手機(jī)、網(wǎng)絡(luò)等等，文章也介紹了GPS以及不同方面對(duì)于時(shí)間獲取的方式以及其優(yōu)勢(shì)和改進(jìn)措施。

【關(guān)鍵詞】網(wǎng)絡(luò)授時(shí);GPS授時(shí);現(xiàn)網(wǎng)實(shí)現(xiàn);探討分析

引言

“一寸光陰一寸金，寸金難買寸光陰”，這句詩(shī)體現(xiàn)出的就是時(shí)間的重要性，說(shuō)起時(shí)間的信息，隨著我們社會(huì)科技的不斷發(fā)展，時(shí)間信息的重要性已經(jīng)是重中之重，其中時(shí)間的獲取作為信息的一種，對(duì)人們的日常生活起到了更重要的作用，由于現(xiàn)如今的社會(huì)，手機(jī)，已經(jīng)可以說(shuō)是一種“爛大街”的物品，本文將會(huì)以手機(jī)獲取時(shí)間方面展開(kāi)探討，并且聯(lián)系其他授時(shí)介紹。

1.網(wǎng)絡(luò)授時(shí)

網(wǎng)絡(luò)授時(shí)的含義是NTP ，即網(wǎng)絡(luò)時(shí)間協(xié)議。網(wǎng)絡(luò)授時(shí)的目標(biāo)是在互聯(lián)網(wǎng)上為用戶提供無(wú)差別并且精準(zhǔn)的時(shí)間信息，使用戶能夠精準(zhǔn)的得知具體的時(shí)間，網(wǎng)絡(luò)授時(shí)是用戶經(jīng)過(guò)在網(wǎng)絡(luò)上指定的多個(gè)時(shí)鐘源網(wǎng)站獲取信息，獲得效益，這些網(wǎng)站之間還可以查漏補(bǔ)缺，以此來(lái)提高網(wǎng)絡(luò)授時(shí)提供的時(shí)間的準(zhǔn)確度。

網(wǎng)絡(luò)授時(shí)在互聯(lián)網(wǎng)上提供統(tǒng)一和規(guī)范的時(shí)間，確定的時(shí)間與通訊信道（如計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)和電話網(wǎng)絡(luò)）同步。這種時(shí)間服務(wù)的形式對(duì)信道的依靠性要求較強(qiáng)，而因?yàn)樾枰加眯诺罆r(shí)間的同時(shí)，經(jīng)過(guò)信道傳輸?shù)讲煌K端的時(shí)間信號(hào)延遲產(chǎn)生的差異，這種方式并不能滿足追求高度精準(zhǔn)時(shí)間的用戶的追求。

2.衛(wèi)星導(dǎo)航授時(shí)系統(tǒng)的分類

衛(wèi)星導(dǎo)航授時(shí)系統(tǒng)包括美國(guó)的GPS定位系統(tǒng)（擁有授時(shí)系統(tǒng)）、俄羅斯的 GLONASS授時(shí)系統(tǒng);歐洲的 Galileo授時(shí)系統(tǒng) ;中國(guó)的北斗衛(wèi)星授時(shí)系統(tǒng)。由于衛(wèi)星系統(tǒng)的授時(shí)精準(zhǔn)度非常之高，無(wú)可挑剔，能達(dá)到分毫不差的地步。

2.1 GPS系統(tǒng)

GPS系統(tǒng)是1978年之后，美國(guó)國(guó)防部開(kāi)始不斷發(fā)射的衛(wèi)星所組成的一個(gè)龐大的衛(wèi)星系統(tǒng)，包括二十四顆衛(wèi)星，分別運(yùn)行在六個(gè)地心軌道平面內(nèi)。由于衛(wèi)星對(duì)于地球的覆蓋面積較為廣闊，所以GPS時(shí)鐘要接收最少四顆的衛(wèi)星的信號(hào)，在得出自己的所處位置后才會(huì)根據(jù)三維位置接收到衛(wèi)星信號(hào)，以此來(lái)確定GPS時(shí)鐘的準(zhǔn)確無(wú)誤。GPS衛(wèi)星系統(tǒng)是從衛(wèi)星上獲取最為準(zhǔn)確的時(shí)間信息，之后再由不同的接口傳送到不同類型的設(shè)備上同步時(shí)間信息，將局域網(wǎng)上各種不同的時(shí)間信息將偏差控制最小，GPS系統(tǒng)是當(dāng)今授時(shí)系統(tǒng)最為廣泛的應(yīng)用系統(tǒng)，

2.2 GLONASS 系統(tǒng)

俄羅斯所研制出的系統(tǒng)格洛納斯（GLONASS），此類授時(shí)系統(tǒng)的英文全名為最早出現(xiàn)在蘇聯(lián)社會(huì)，目前在軌道的衛(wèi)星達(dá)到了30顆，GLONASS衛(wèi)星發(fā)播有兩種載波，頻率為L(zhǎng)1=1，603+0.5648K（Mhz），另一個(gè)為L(zhǎng)2=1，276+0.4823K（Mhz），然而目前格洛納斯系統(tǒng)并不準(zhǔn)確，在軌衛(wèi)星數(shù)量不理想，現(xiàn)如今能夠工作的衛(wèi)星數(shù)量只有8顆，隨著科技的發(fā)展，俄羅斯對(duì)格洛納斯系統(tǒng)的發(fā)展更加注重。

2.3伽利略衛(wèi)星系統(tǒng)

這個(gè)衛(wèi)星授時(shí)系統(tǒng)是歐盟成立時(shí)所共同研究和發(fā)覺(jué)出的，現(xiàn)如今有二十四顆工作衛(wèi)星，六顆備份衛(wèi)星，規(guī)劃在2020年升空成功。伽利略衛(wèi)星的壽命在十二年以上，數(shù)量為三十顆，是適合于在較為靠中的高度中軌道衛(wèi)星，用戶端當(dāng)然就是用戶接納時(shí)間信息的產(chǎn)物，伽利略衛(wèi)星系統(tǒng)計(jì)劃與美國(guó)的GPS定位;俄羅斯的格洛納斯形成復(fù)合型的衛(wèi)星系統(tǒng);以便于用戶接收時(shí)間信息的準(zhǔn)確性，用途也比較寬泛。

2.4北斗衛(wèi)星定位系統(tǒng)

北斗衛(wèi)星定位系統(tǒng)一共是由三顆北斗定位衛(wèi)星構(gòu)成，其中兩顆工作衛(wèi)星，而另外一顆備用衛(wèi)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(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)對(duì)用戶24小時(shí)的服務(wù)，不必?fù)?dān)心時(shí)間帶來(lái)的限制問(wèn)題。同步精準(zhǔn)度跟美國(guó)的GPS相比相差不多，旗鼓相當(dāng)。再來(lái)看北斗一號(hào)系統(tǒng)的基本功能為：對(duì)位置的確定、通訊方面（短信）和獲取時(shí)間提示，北斗二號(hào)系統(tǒng)所擁有的功能跟美國(guó)的GPS系統(tǒng)比較相似，它們也同時(shí)能夠?qū)τ谖恢玫拇_定和獲取時(shí)間的功能，北斗三號(hào)的功能有位置定位、測(cè)量速度、授時(shí)。北斗系統(tǒng)經(jīng)過(guò)相互之間的聯(lián)系利用許多頻點(diǎn)的導(dǎo)航信息，提升服務(wù)精準(zhǔn)度。北斗系統(tǒng)當(dāng)前的授時(shí)精度達(dá)到20納秒（95%），未來(lái)北斗系統(tǒng)將繼續(xù)優(yōu)化各種性能。

3.手機(jī)授時(shí)的方式

當(dāng)今隨著時(shí)代的信息化和科技的不斷發(fā)展，手機(jī)也不斷的更新。所以現(xiàn)在的智能手機(jī)都會(huì)在網(wǎng)絡(luò)連接后自動(dòng)的更新和校準(zhǔn)時(shí)間，校準(zhǔn)的時(shí)間和這個(gè)手機(jī)使用的地域有關(guān)，所處的地域不同，所顯示的時(shí)間也不同。手機(jī)在獲得時(shí)間信息有：國(guó)際的標(biāo)準(zhǔn)信息、時(shí)區(qū)的時(shí)間、下令時(shí)等參數(shù)。通過(guò)手機(jī)獲取時(shí)間的方式有很多種，它的途徑分為：通過(guò)手機(jī)中的設(shè)置選擇進(jìn)行設(shè)置;通過(guò)NTP服務(wù)器進(jìn)行設(shè)置獲取;通過(guò)對(duì)于網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)商的聯(lián)系進(jìn)行時(shí)間的獲取。接下來(lái)我們將對(duì)于幾種不同的獲取時(shí)間方式進(jìn)行探討和分析。

3.1通過(guò)手機(jī)中的設(shè)置

從以前的老款手機(jī)和到現(xiàn)在的新型智能手機(jī)甚至電子和機(jī)械手表來(lái)說(shuō)，它可以在手機(jī)出場(chǎng)時(shí)所帶有的設(shè)置中選擇時(shí)間，點(diǎn)擊后進(jìn)入設(shè)置。這個(gè)是相對(duì)于機(jī)械手表來(lái)說(shuō)比較相似的地方，手機(jī)也是擁有一種叫做晶振的裝置，這個(gè)裝置是對(duì)于時(shí)間的一種脈沖裝置，它的作用是使手機(jī)能夠在手動(dòng)設(shè)置的時(shí)間之后一種保持頻率相同的晶振裝置協(xié)調(diào)運(yùn)動(dòng)，促使時(shí)間的平穩(wěn)推進(jìn)。但考慮到經(jīng)過(guò)時(shí)間的推移，晶振也會(huì)出現(xiàn)磨損和消耗，對(duì)于時(shí)間的脈沖程度也會(huì)出現(xiàn)相關(guān)偏差和失準(zhǔn)，所以隨著使用時(shí)間的增加，就會(huì)導(dǎo)致手機(jī)上顯示的時(shí)間與標(biāo)準(zhǔn)地區(qū)的時(shí)間出現(xiàn)誤差，可能會(huì)導(dǎo)致快有可能是慢。由于考慮到使用者使用手機(jī)時(shí)地域的不同或者改變，這個(gè)時(shí)間并不會(huì)隨著地區(qū)的改變而隨著變化，隨意需要使用者根據(jù)自身所在地區(qū)并且對(duì)于時(shí)間的修改和完善，如此可見(jiàn)，這樣對(duì)與獲取時(shí)間的確定就在于：在獲取時(shí)間時(shí)受使用者的影響，不一定在第一時(shí)間能完成對(duì)于獲取時(shí)間準(zhǔn)確性的保障;經(jīng)過(guò)使用者的調(diào)整之后，隨著時(shí)間的推移會(huì)造成晶振的脈沖不穩(wěn)定，會(huì)導(dǎo)致手機(jī)的時(shí)間和地域準(zhǔn)確時(shí)間出現(xiàn)1-2分鐘之間的偏差，對(duì)于這些方面，還需要使用者對(duì)其不斷的修改，好處就在于不用給網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)營(yíng)商交取費(fèi)用。

3.2對(duì)于從NTP的服務(wù)器中時(shí)間授時(shí)

經(jīng)過(guò)上述對(duì)于網(wǎng)絡(luò)授時(shí)中的介紹，得知NTP服務(wù)器是一個(gè)通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)來(lái)獲取時(shí)間信息的一個(gè)方式，那么在使用手機(jī)時(shí)，在跟網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)營(yíng)商繳取費(fèi)用后就可以和一臺(tái)聯(lián)網(wǎng)的計(jì)算機(jī)一樣，屬于和運(yùn)營(yíng)商達(dá)成了一個(gè)關(guān)于互聯(lián)網(wǎng)上網(wǎng)的協(xié)議，它獲取時(shí)間信息的方式為通過(guò)網(wǎng)絡(luò)上的服務(wù)器對(duì)于地域時(shí)間的同步，它的精準(zhǔn)度可以和LAN系統(tǒng)相差不多，幾十毫秒以內(nèi)的差值。并且擁有較好的防火墻系統(tǒng)，可以對(duì)于外界的干擾和惡意的攻擊做出有效的防護(hù)。大部分是在英特爾網(wǎng)上獲取的時(shí)間信息，它同時(shí)也可以通過(guò)衛(wèi)星、天文臺(tái)等等獲取準(zhǔn)確的時(shí)間信息，這樣就有確保時(shí)間信息的來(lái)源和準(zhǔn)確性。所以它們之間的服務(wù)器相互連接并且相互協(xié)作，為網(wǎng)絡(luò)授時(shí)提供有效的服務(wù)。

4.結(jié)語(yǔ)

對(duì)于時(shí)間授時(shí)的方式有很多，一定要尋找和選擇適合自己的網(wǎng)絡(luò)授時(shí)方式才是重中之重。時(shí)間頗為重要，希望本文對(duì)于網(wǎng)絡(luò)授時(shí)方面的粗略介紹能夠?qū)τ谧x者有所啟發(fā)，對(duì)于網(wǎng)絡(luò)授時(shí)方面做進(jìn)一步的優(yōu)化和改進(jìn)。

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