ТЕХНОТЕЛЕКОМ-СЕРВИС

Основной задачей временной синхронизации является достижение единого времени во всех сетевых устройствах сети. Такая задача наиболее актуально для вторичных сетей специального назначения, где используются различные режимы защиты информации или обработка данных в реальном времени.

В качестве примеров можно привести лабораторные комплексы, в которых осуществляется обработка данных в режиме реального времени различными устройствами. В этом случае временная синхронизация необходима для правильной обработки данных.

Важным примером являются сети банковских транзакций, в которых используются временные метки. Последние используются для защиты информации: временная метка добавляется сообщению, которое затем передается по сети. На приемной стороне анализируется время передачи пакета данных по сети. Если это время превышает определенный порог, пакет считается недействительным. Такая процедура позволяет защитить данные от их изменения в процессе передачи по сети. Вполне естественно, что для ее эффективного использования необходимо, чтобы абсолютное время на стороне передачи и приема было согласованно.

Еще одним важным примером использования временной синхронизации являются различные биллинговые системы, которые тарифицируют трафик в соответствии со временем суток. Для таких систем чрезвычайно важно, чтобы время различных подсистем было синхронизировано и согласовано с универсальным временем UTC.

Перечисленные задачи требуют создания системы временной синхронизации, которая, как и система частотной синхронизации, разделяется на генераторы временной синхронизации и систему распределения информации о времени. Учитывая общую направленность настоящей книги, вопросы построения систем временной синхронизации будут рассмотрены ниже очень кратко.

В основе системы временной синхронизации лежит использование систем единого времени. Наиболее распространены спутниковые системы на геостационарных или низкоорбитальных спутниках. Из них в последнее время наиболее широко используется упомянутая выше система глобального позиционирования GPS. Выше мы описывали возможности использования этой системы для создания систем синхронизации. В этом случае источники на базе GPS используются как генераторы синхросигналов высокой стабильности. Учитывая, что сигнал GPS в своем составе несет информацию о едином времени UTC, приемники GPS могут с успехом использоваться в качестве генераторов системы временной синхронизации, т.е. устройств, в которых аккумулируется информация о точном времени.

Основной задачей временной синхронизации, таким образом, является распределение информации о едином времени по сети. Для этой цели используются различные сигналы. Следует отметить, что синхросигналы временной синхронизации отличаются от синхросигналов частотной синхронизации. От последних требуется стабильность частоты, от первых - корректная информация о времени. В современной практике построения систем связи нашли распространение две группы сигналов.

Как видно из рисунка в состав сигнала IRIG входит несколько информационных полей, в которых передается информация о точном времени и дате. В зависимости от тактовой частоты сигналы IRIG разделяются на 6 групп (A, B, C, D, E, G, H) с тактовыми частотами 1000 pps, 100 pps, 1 ppm, 10 pps, 10 000 pps и 1 pps соответственно (1 pps - 1 импульс в секунду, 1 ppm - здесь 1 импульс в минуту). Кроме того, сама структура сигнала позволяет использовать его для частотной синхронизации, таким образом, сигналы семейства IRIG представляют собой универсальные специализированные сигналы, которые могут использоваться для частотной и временной синхронизации. В то же время сигналы IRIG являются автономными сигналами, которые должны передаваться по выделенных электрическим проводам, поэтому спектр их использования ограничен локальными измерительными комплексами. В практике лабораторных исследований такие комплексы имеют широкое распространение. На нашем сайте решения на основе IRIG представлены в разделе "Решения на основе формата IRIG".

Для сетей передачи данных более приемлемым решением является использование универсального протокола распределения временной синхронизации - Network Timing Protocol (NTP). Использование этого протокола позволяет передать информацию о точном времени по локальным и глобальным сетям передачи данных. Здесь мы не будем детально касаться структуры протокола, желающие могут найти его полное описание в открытых стандартах.

В случае использования протокола NTP в сетях передачи данных могут эффективно использоваться такие устройства как сервера системы временной синхронизации, представленные на нашем сайте. Эти устройства представляют собой стандартные сервера сети передачи данных, которые обеспечивают передачу на все компьютерные устройства сети единого времени. Схема синхронизации в этом случае работает по принципу «клиент-сервер», так что все рабочие станции сети обращаются к NTP-серверу и по протоколу NTP получают данные о точном времени. Точность синхронизации в этом случае зависит от задержек в сети и составляет от 1 до 10 мсек. Более подробные данные можно найти в разделе NTP-сервера.

Концепции систем точного времени