网络授时简介及现网实现分析

网络授时简介及现网实现分析

作者：高健

来源：《理论与创新》2020年第06期

【摘; 要】时间是不停“运动”的一种信息，它作为我们生活中不可缺少的一项基本形式存在，它无时无刻影响着人们的作息、行动等各方面。目前来说，获取时间最简单的方式就是手表、手机、网络等等，文章也介绍了GPS以及不同方面对于时间获取的方式以及其优势和改进措施。

【关键词】网络授时;GPS授时;现网实现;探讨分析

引言

“一寸光阴一寸金，寸金难买寸光阴”，这句诗体现出的就是时间的重要性，说起时间的信息，随着我们社会科技的不断发展，时间信息的重要性已经是重中之重，其中时间的获取作为信息的一种，对人们的日常生活起到了更重要的作用，由于现如今的社会，手机，已经可以说是一种“烂大街”的物品，本文将会以手机获取时间方面展开探讨，并且联系其他授时介绍。

1.网络授时

网络授时的含义是NTP ，即网络时间协议。网络授时的目标是在互联网上为用户提供无差别并且精准的时间信息，使用户能够精准的得知具体的时间，网络授时是用户经过在网络上指定的多个时钟源网站获取信息，获得效益，这些网站之间还可以查漏补缺，以此来提高网络授时提供的时间的准确度。

网络授时在互联网上提供统一和规范的时间，确定的时间与通讯信道（如计算机网络和电话网络）同步。这种时间服务的形式对信道的依靠性要求较强，而因为需要占用信道时间的同时，经过信道传输到不同终端的时间信号延迟产生的差异，这种方式并不能满足追求高度精准时间的用户的追求。

2.卫星导航授时系统的分类

卫星导航授时系统包括美国的GPS定位系统（拥有授时系统）、俄罗斯的 GLONASS授时系统;欧洲的 Galileo授时系统 ;中国的北斗卫星授时系统。由于卫星系统的授时精准度非常之高，无可挑剔，能达到分毫不差的地步。

2.1 GPS系统

GPS系统是1978年之后，美国国防部开始不断发射的卫星所组成的一个庞大的卫星系统，包括二十四颗卫星，分别运行在六个地心轨道平面内。由于卫星对于地球的覆盖面积较为广阔，所以GPS时钟要接收最少四颗的卫星的信号，在得出自己的所处位置后才会根据三维位置接收到卫星信号，以此来确定GPS时钟的准确无误。GPS卫星系统是从卫星上获取最为准确的时间信息，之后再由不同的接口传送到不同类型的设备上同步时间信息，将局域网上各种不同的时间信息将偏差控制最小，GPS系统是当今授时系统最为广泛的应用系统，

2.2 GLONASS 系统

俄罗斯所研制出的系统格洛纳斯（GLONASS），此类授时系统的英文全名为最早出现在苏联社会，目前在轨道的卫星达到了30颗，GLONASS卫星发播有两种载波，频率为L1=1，603+0.5648K（Mhz），另一个为L2=1，276+0.4823K（Mhz），然而目前格洛纳斯系统并不准确，在轨卫星数量不理想，现如今能够工作的卫星数量只有8颗，随着科技的发展，俄罗斯对格洛纳斯系统的发展更加注重。

2.3伽利略卫星系统

这个卫星授时系统是欧盟成立时所共同研究和发觉出的，现如今有二十四颗工作卫星，六颗备份卫星，规划在2020年升空成功。伽利略卫星的寿命在十二年以上，数量为三十颗，是适合于在较为靠中的高度中轨道卫星，用户端当然就是用户接纳时间信息的产物，伽利略卫星系统计划与美国的GPS定位;俄罗斯的格洛纳斯形成复合型的卫星系统;以便于用户接收时间信息的准确性，用途也比较宽泛。

2.4北斗卫星定位系统

北斗卫星定位系统一共是由三颗北斗定位卫星构成，其中两颗工作卫星，而另外一颗备用卫星，它的整体由两大部分组成，第一部分是地面部分主要是由地面控制中心和北斗用户终端组成。北斗系统可以实现对用户24小时的服务，不必担心时间带来的限制问题。同步精准度跟美国的GPS相比相差不多，旗鼓相当。再来看北斗一号系统的基本功能为：对位置的确定、通讯方面（短信）和获取时间提示，北斗二号系统所拥有的功能跟美国的GPS系统比较相似，它们也同时能够对于位置的确定和获取时间的功能，北斗三号的功能有位置定位、测量速度、授时。北斗系统经过相互之间的联系利用许多频点的导航信息，提升服务精准度。北斗系统当前的授时精度达到20纳秒（95%），未来北斗系统将继续优化各種性能。

3.手机授时的方式

当今随着时代的信息化和科技的不断发展，手机也不断的更新。所以现在的智能手机都会在网络连接后自动的更新和校准时间，校准的时间和这个手机使用的地域有关，所处的地域不同，所显示的时间也不同。手机在获得时间信息有：国际的标准信息、时区的时间、下令时等

参数。通过手机获取时间的方式有很多种，它的途径分为：通过手机中的设置选择进行设置;通过NTP服务器进行设置获取;通过对于网络运营商的联系进行时间的获取。接下来我们将对于几种不同的获取时间方式进行探讨和分析。

3.1通过手机中的设置

从以前的老款手机和到现在的新型智能手机甚至电子和机械手表来说，它可以在手机出场时所带有的设置中选择时间，点击后进入设置。这个是相对于机械手表来说比较相似的地方，手机也是拥有一种叫做晶振的装置，这个装置是对于时间的一种脉冲装置，它的作用是使手机能够在手动设置的时间之后一种保持频率相同的晶振装置协调运动，促使时间的平稳推进。但考虑到经过时间的推移，晶振也会出现磨损和消耗，对于时间的脉冲程度也会出现相关偏差和失准，所以随着使用时间的增加，就会导致手机上显示的时间与标准地区的时间出现误差，可能会导致快有可能是慢。由于考虑到使用者使用手机时地域的不同或者改变，这个时间并不会随着地区的改变而随着变化，随意需要使用者根据自身所在地区并且对于时间的修改和完善，如此可见，这样对与获取时间的确定就在于：在获取时间时受使用者的影响，不一定在第一时间能完成对于获取时间准确性的保障;经过使用者的调整之后，随着时间的推移会造成晶振的脉冲不稳定，会导致手机的时间和地域准确时间出现1-2分钟之间的偏差，对于这些方面，还需要使用者对其不断的修改，好处就在于不用给网络的运营商交取费用。

3.2对于从NTP的服务器中时间授时

经过上述对于网络授时中的介绍，得知NTP服务器是一个通过互联网来获取时间信息的一个方式，那么在使用手机时，在跟网络的运营商缴取费用后就可以和一台联网的计算机一样，属于和运营商达成了一个关于互联网上网的协议，它获取时间信息的方式为通过网络上的服务器对于地域时间的同步，它的精准度可以和LAN系统相差不多，几十毫秒以内的差值。并且拥有较好的防火墙系统，可以对于外界的干扰和恶意的攻击做出有效的防护。大部分是在英特尔网上获取的时间信息，它同时也可以通过卫星、天文台等等获取准确的时间信息，这样就有确保时间信息的来源和准确性。所以它们之间的服务器相互连接并且相互协作，为网络授时提供有效的服务。

4.结语

对于时间授时的方式有很多，一定要寻找和选择适合自己的网络授时方式才是重中之重。时间颇为重要，希望本文对于网络授时方面的粗略介绍能够对于读者有所启发，对于网络授时方面做进一步的优化和改进。

参考文献

[1]赵佳科.基于NTP协议的网络时间服务器系统的实现[J].电子测试.2008.1