統(tǒng)一時鐘系統(tǒng)

時間：2021-12-07作者：西安同步電子科技有限公司瀏覽：83

本文根據(jù)統(tǒng)一時鐘系統(tǒng)的一些常規(guī)應(yīng)用案例，主要闡述了統(tǒng)一時鐘系統(tǒng)的主要功能和實現(xiàn)意義，同時對統(tǒng)一時鐘系統(tǒng)在不同應(yīng)用案例中的側(cè)重點和注意事項做了簡單的說明，方便用戶對統(tǒng)一時鐘系統(tǒng)選擇和理解性的偏差問題。
統(tǒng)一時鐘系統(tǒng)的基本功能是將某個特定或*系統(tǒng)中客戶端的時鐘信息達(dá)到可控范圍內(nèi)的統(tǒng)一時間標(biāo)準(zhǔn)，其時間誤差標(biāo)準(zhǔn)首先取決于統(tǒng)一時鐘系統(tǒng)的時間基準(zhǔn)源接收標(biāo)準(zhǔn)時間信息的精度，其次取決于統(tǒng)一時鐘系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)時鐘源和客戶端之間時間統(tǒng)一的時間協(xié)議精度和固件誤差值。
統(tǒng)一時鐘系統(tǒng)在某些項目參數(shù)中會提到一個守時精度，標(biāo)準(zhǔn)時鐘源的守時精度和其內(nèi)部時鐘源基準(zhǔn)密切相關(guān)，如恒溫晶振，銣原子鐘等內(nèi)部時鐘源在外部有效時間源失效的情況下，保持一個比較高的準(zhǔn)確度，繼續(xù)維持統(tǒng)一時鐘系統(tǒng)內(nèi)部的時間統(tǒng)一走時問題。同時在統(tǒng)一時鐘系統(tǒng)的客戶端中也存在時鐘源的問題，客戶端設(shè)備和主發(fā)送時鐘之間由于會相差一秒，一分鐘或較長時間的時間間隔同步問題，如客戶端設(shè)備內(nèi)部時鐘源太差，則會在短時間內(nèi)產(chǎn)生一個時間漂移，這種一般發(fā)生在計算機或監(jiān)控設(shè)備中，客戶可根據(jù)設(shè)備要求的準(zhǔn)確度設(shè)置統(tǒng)一時鐘系統(tǒng)客戶端和標(biāo)準(zhǔn)時鐘源同步的時間間隔。

統(tǒng)一時鐘系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)時鐘源選擇時一般需要考慮時間源信號即時鐘源設(shè)備的輸入信號，同時需考慮到客戶端設(shè)備可接收的授時方式即時鐘源設(shè)備的輸出信號。首先我們大概講一下統(tǒng)一時鐘系統(tǒng)中標(biāo)準(zhǔn)時鐘源的輸入信號選擇部分，一般我們對這塊分為兩種系統(tǒng)來闡述，一種是獨立的系統(tǒng)應(yīng)用即一套原先不具備時鐘統(tǒng)一功能的系統(tǒng)對統(tǒng)一時鐘系統(tǒng)的引入，另一種是已經(jīng)配備有時鐘設(shè)備的系統(tǒng)需要擴展時鐘引入到原有時鐘系統(tǒng)中，完善系統(tǒng)的時鐘統(tǒng)一功能。
對統(tǒng)一時鐘系統(tǒng)時鐘源兩種方式下我們分別做一個簡單的說明，首先對新入的統(tǒng)一時鐘系統(tǒng)一般需要獨立的時間源存在，比如GNSS衛(wèi)星信號包括但不局限于GPS北斗等其他衛(wèi)星信號，CDMA基站信號，4G物聯(lián)網(wǎng)信號，5G基站信號，公共網(wǎng)絡(luò)授時域名地址等都可以用于獨立授時的時鐘源設(shè)備。統(tǒng)一時鐘系統(tǒng)目前較常用的獨立時間基準(zhǔn)源為北斗GPS衛(wèi)星信號，精度高，使用穩(wěn)定，無后續(xù)費用，且使用沒有局限性，這個也是市場上主推的時鐘源基準(zhǔn)。其他關(guān)于CDMA，4G，5G需要考慮到基站的問題，比如CDMA基站信號存續(xù)時間等問題，還需考慮具體的使用場合和要求來選擇，并不是所有的地方都適用。對于公共網(wǎng)絡(luò)授時域名地址一般指具有精準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)時間信息的單位對外發(fā)出的網(wǎng)絡(luò)時間地址，像國家授時中心對外的域名ntp.，同步天下對外的域名對可以連接外網(wǎng)的設(shè)備都是可以直接用的。
對統(tǒng)一時鐘系統(tǒng)中擴展時鐘的時鐘源引入，主要由原有統(tǒng)一時鐘系統(tǒng)的時鐘輸出方式?jīng)Q定，這塊的選擇和我們接下來要講到的統(tǒng)一時鐘系統(tǒng)的時間授時方式也就是輸出是一樣的。統(tǒng)一時鐘系統(tǒng)常用的授時方式主要分為網(wǎng)絡(luò)授時信號和總線授時信號，網(wǎng)絡(luò)授時信號主要分為NTP網(wǎng)絡(luò)授時和PTP高精度網(wǎng)絡(luò)授時，其中NTP網(wǎng)絡(luò)授時信號可以用在我們?nèi)粘５挠嬎銠C，視頻監(jiān)控，網(wǎng)絡(luò)信息自動化等常用的系統(tǒng)中，都是可以完全匹配的，其精度協(xié)議定義為毫秒級，滿足目前工業(yè)化應(yīng)用的基本要求。PTP高精度網(wǎng)絡(luò)授時信號即使用IEEE1588精確時間協(xié)議來完成時間統(tǒng)一服務(wù)，關(guān)于PTP同步的方式一般需要確定客戶端是否能支持PTP協(xié)議，因為我們常規(guī)使用的設(shè)備設(shè)備大多都是以NTP協(xié)議為準(zhǔn)，滿足PTP協(xié)議的設(shè)備通常是一些**設(shè)備，所以在選用網(wǎng)絡(luò)授時的時候，不能只考慮授時精度高的授時方式，還需要考慮到客戶端設(shè)備可滿足的對時協(xié)議。關(guān)于網(wǎng)絡(luò)授時這一塊，主要是通過NTP和PTP這兩種呈現(xiàn)方式，同時在原有時鐘的基礎(chǔ)上如果有這兩種信號，擴展時鐘可以選擇接收這兩種授時信號作為標(biāo)準(zhǔn)時間源，在NTP和PTP時鐘源同時存在的情況下，建議選擇PTP作為時鐘源，可以獲得較高的時間精度。
統(tǒng)一時鐘系統(tǒng)的授時方式總線授時主要是指RS232/485/422,IRIG-B碼（DC/AC）等對時方式，這種授時方式一般應(yīng)用于工程系統(tǒng)上使用，IRIG-B碼較早在電力上使用比較多，因其傳輸精度高，使用方便，現(xiàn)在也應(yīng)用于航天航空電子自動化等更多行業(yè)。對于RS232等信號一般屬于串行總線輸出，可以直接給一些精度要求不高的工業(yè)設(shè)備提供時間服務(wù)。對精度比較高的設(shè)備，串行輸入一般結(jié)合1PPS脈沖信號來使用，這種授時方式叫做綜合授時，通過1PPS標(biāo)記串行時刻來達(dá)到比較高的精度。在擴展時鐘源中選擇IRIG-B碼的方式作為時鐘源的場合應(yīng)用比較多，一般擴展時鐘根據(jù)輸出方式的具體要求來選擇合適的型號。
統(tǒng)一時鐘系統(tǒng)的輸出和輸入除了做一些時間信息的傳遞之外，還會輸入輸出一些頻率空節(jié)點等信號，比如1MHz/10MHz/100MHz/1PPS/1PPH/1PPM等輸出信號，用在統(tǒng)一時鐘系統(tǒng)的一些節(jié)點或觸發(fā)等使用，這一塊需結(jié)合具體的項目來判斷選擇。
以上是我們關(guān)于統(tǒng)一時鐘系統(tǒng)中標(biāo)準(zhǔn)時鐘源和輸出授時信號的一些說明，其涵蓋內(nèi)容也是我們在統(tǒng)一時鐘系統(tǒng)選擇中的主要考慮到的一些問題，用戶在對這一塊簡單的應(yīng)用只需要確定輸入信號和輸出信號，以及某些場合需要考慮的內(nèi)部時鐘源即可，關(guān)于頻率信號可按照頻點準(zhǔn)確度等來確定。


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