随着通信新技术新业务的飞速发展，通信网带宽不断增加，传输速率不断提高，网间更加融合；随着电信市场竞争局面的形成，各通信企业都需要引进新技术提高服务质量，在竞争中求发展；目前，各项新的数据业务,如电子商务、多媒体通信、IP电话等，是电信业务发展的一个新增长点；而传统业务也存在多家企业互连互通和网间结算问题；而通信业务所涉及的安全、认证及计费等，都与一个共同的标志“时间”有着密切联系。精确的“时间”标志对于现代通信网显得越来越重要。因此，在通信网中引入新的支撑网——时间同步网是完全必要的。时间同步网是建立起具有时间标志的新型同步网络—时间同步网。

时间同步和时间同步网

目前，电信网中各网元使用的时间都由系统内部时钟来提供，这种时钟数量大，准确度各不相同，这样就需要人工定期或不定期参照标准时间对内部时钟进行修正。在对系统进行修正时引入的人为误差以及系统内部时钟的质量差异引起的时间偏差，导致各网元的时间不一致。以普通台式机为例，它一天的时间偏差在0.5～1 f[s]范围内。绝对时间在电信网中应用的目的就是通过某种方式，使通信网中有时间标记需求的各网元时钟使用同一时间参考体系——UTC，同时考虑到所处的时区，使各网元的内部时间保持一致，即所谓的时间同步。

由于电信网自身无法提供UTC，为了使电信网中各网元都能获得UTC，需要专门建立一个网络，通过这个网络可以获得UTC并将UTC实时地送给电信网中各个网元，这个网络我们就称为时间同步网。

时间同步在通信网中的作用

1、有严格时间要求的诸方面

    在通信网中，有严格时间要求的地方很多，现列出几点：

    ● 不同运营商的网间结算；

    ● 市话、长话计费系统一致性核对；

    ● 现代化的电信管理网对信令的跟踪，大话务数据统计等；

    ● 带有子网的数据业务与主网在时间上要同步到规定范围内；

    ● 在计算机网中对标准时间有高的需求；

    ● 凡是有“日戳”概念的信息都对时间标准提出了要求。

2、在计费方面的应用

    在计费方面，对于固定电话网，每个通话的计费信息由主叫局给出，包括该呼叫的主被叫号码和起止时刻。呼叫起止时刻的时间标签是主叫局交换机本身时钟的时间。当该呼叫是本地网呼叫时，计费的主叫局是主叫市话端局；当该呼叫是长途呼叫时，计费的主叫局是主叫长话局。如果市话局交换机时钟的时刻与长话局交换机时钟的时刻存在较大差异，则计费话单上就有可能出现一部话机“同时间内打两个电话”（同时打市话和长话）的矛盾记录。计费出错，影响企业信誉。

    对于移动通信网来说，时间不同步造成的影响比固定网要严重。这是因为移动网是双向计费的。移动用户在一次通话过程中有可能漫游切换MSC。

时间同步网的结构

1、获得UTC的方法

    在通信、航海、航空、导航、测绘及军事等各领域，甚至在日常生活中UTC被广泛采用作为时标。那么，通信网如何获得UTC时间呢？目前，最常用的方法是从GPS获得UTC时间。GPS的每颗卫星上都有星体铯钟，各星体铯钟的实时时间运行状态由地球监测站获得，地球主控站由此在电文中注入相应信息，GPS定时接收机根据这些信息最终输出锁定于世界协调时（UTC）的标准时间信号。

2、中新创科网络时间服务器

一直以来，中新创科公司致力于网络时间服务器的研发，并取得了广大客户的认可。目前产品分6个型号可满足不同行业的网络时间同步需求。同时，中新创科的DNTS系列网络时间服务器已经在：电信、电力、铁路、军队、政府机关等行业有着广泛的应用。

中新创科的DNTS时间服务器是GPS时间同步技术和互联网时间同步技术的结合。采用19英寸1U机架式设计，内置GPS接收机，以GPS卫星时间为标准时间源，支持NTP协议（V2.0/V3.0/V4.0）和SNTP协议。能够为局域网内成百上千的计算机、路由器等提供时间校准。

对于大型通信网络来说，可以考虑采用上图所示的树型结构。与GPS基准时间源直连的时间服务器称为一级时间服务器，一级时间服务器同时又将时间基准传送给与之相连的网元或二级时间服务器。二级时间服务器只接受一级时间服务器提供的时间基准，它完成时间的分配和协议转换功能，为其所在网络提供时间服务，同时向下游的时间服务器传送时间。依此类推，实现整个时间同步的主从等级结构。通常我们也称一级时间服务器为主时间服务器，二级或二级以下的时间服务器为从时间服务器。

如果仅仅在一级网络中设立一台网络时间服务器那么二级以下网络中的客户端由于网络延时等原因不能保证所需精度，那么通过在二级以下网络中也设立网络时间服务器就能解决这一问题，因为这种情况下各地的GPS接收机在接收到3颗以上卫星信号时大家的时间源都是当前的标准时间，所以时间源的一致性得到保证。同时，即便某地的GPS接收机发生故障这是本地的网络时间服务器可作为NTP的客户端向上一级中心网络的一级时间服务器请求标准时间继续提供精准的时间源为本地网络的客户端提供校准服务。在极端情况下，当一级网络中设立的一级时间服务器GPS也发生故障时，一级时间服务器具备高精准的自守时功能（守时精度1×10 －12即30年误差1s）仍然能提供精准的时间源。

中新创科时间服务器参数和性能特点：

l             保证Intranet/Internet内所有的计算机时间同步

l             支持协议ARP,UDP,IP,TCP, Telnet, ICMP, SNMP, DHCP, TFTP,NTP,SNTP,Time/UDP

l             NTP V4，V3，V2;NTP Server或NTP Client可选择

l             2个独立以太网速率10/100M，协议兼容：Ethernet 2.0/IEEE 802.3

l             一个RS232/RS485口输出标准时间和位置信号(NMEA 0183)

l             一个RS232口输入，可作为外部时间源

l             1PPS输出

l             本地干节点告警功能

l             12通道GPS接收机，寻星时间小于10秒

l             内置高精度时钟，GPS信号丢失情况下仍可输出标准时间信号

l             网络较时精度小于10ms

l             可用于WIN95/98/ME/NT/2000,Unix,Linux

l             提供MD5加密验证，防止非法获取时间

l             提供UDP广播协议，可接LED显示屏

l             完善的SNMP网管功能

l             输入电源 220VAC/50Hz,-48VDC,24VDC,10W

结束语

     时间同步网是重要的电信支撑网，为整个电信网服务，随着电信新业务发展，计算机应用系统之间的交互越来越频繁，而时间是数据交互的绝对必要项。不同的时间标准造成的时间偏差，不仅可能使数据延迟，严重时甚至将导致数据反转。因此，必须将各计算机用系统服务器接入时间同步系统，同时这也符合计算机系统优化整合的大趋势。

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