Přenos času - Time transfer

Přenos času je schéma, kde více webů sdílí přesný referenční čas. Přenos času řeší problémy, jako jsou astronomické observatoře, které navzájem korelují pozorované záblesky nebo jiné jevy, stejně jako věže mobilních telefonů koordinace předávání při přechodu telefonu z jednoho buňka jinému.

Bylo vyvinuto několik technik, často přenášejících referenční hodiny synchronizace z jednoho bodu do druhého, často na velké vzdálenosti. Přesnost se blíží jedné nanosekundu celosvětově je ekonomicky praktický pro mnoho aplikací. Rádiové navigační systémy se často používají jako systémy přenosu času.

V některých případech se provádí více měření za určité časové období a je to přesné synchronizace času je stanoveno zpětně. Zejména byla synchronizace času provedena pomocí párů radioteleskopy poslouchat a pulsar, s časovým přenosem provedeným porovnáním časových posunů přijatého pulsarového signálu.

Jednosměrný

V jednosměrném systému přenosu času jeden konec vysílá svůj aktuální čas přes nějaký komunikační kanál do jednoho nebo více přijímačů.[1]:116 Přijímače při příjmu dekódují zprávu a buď pouze ohlásí čas, nebo nastaví místní hodiny, které mohou poskytovat zprávy o zadrženém čase mezi příjmem zpráv. Výhodou jednosměrných systémů je, že mohou být technicky jednoduché a slouží mnoha přijímačům, protože vysílač o přijímačích neví.

Hlavní nevýhodou systému jednosměrného přenosu času je to zpoždění šíření komunikačního kanálu zůstávají nekompenzované, s výjimkou některých pokročilých systémů. Příkladem jednosměrného systému přenosu času jsou hodiny na budově kostela nebo města a zvonění jejich časových indikačních zvonů; časové koule, rádiové hodiny signály jako LORAN, DCF77 a Lékaři bez hranic; a nakonec Globální Polohovací Systém který využívá několik jednosměrných časových přenosů z různých satelitů s pozičními informacemi a dalšími pokročilými prostředky kompenzace zpoždění, aby umožnil přijímači kompenzovat čas a informace o poloze v reálném čase.

Obousměrný

V systému obousměrného přenosu času budou oba vrstevníci vysílat a také přijímat navzájem zprávy, čímž provedou dva jednosměrné časové přenosy, aby určili rozdíl mezi vzdálenými hodinami a místními hodinami.[1]:118 Součet těchto časových rozdílů je zpáteční zpoždění mezi dvěma uzly. Často se předpokládá, že toto zpoždění je rovnoměrně rozloženo mezi směry mezi vrstevníky. Za tohoto předpokladu je polovina zpáteční zpoždění zpoždění šíření, které má být kompenzováno. Nevýhodou je, že je třeba měřit zpoždění obousměrného šíření a použít ho k výpočtu korekce zpoždění. Tuto funkci lze implementovat v referenčním zdroji, v takovém případě kapacita zdroje omezuje počet podřízených jednotek, které lze obsluhovat, nebo pomocí softwaru v každém podřízeném zařízení. The NIST poskytuje službu časového odkazu uživatelům počítačů na internetu,[2] na základě Java appletů načtených každým otrokem.[3] The obousměrný přenos času a kmitočtu satelitu Systém (TWSTFT) používaný ve srovnání s některými časovými laboratořemi používá satelit pro společné spojení mezi laboratořemi. The Síťový časový protokol používá zprávy založené na paketech přes síť IP.

Společný pohled

Časový rozdíl mezi dvěma hodinami lze určit simultánním porovnáním jednotlivých hodin se společným referenčním signálem, který může být přijat na obou místech.[4] Pokud obě koncové stanice přijímají stejný satelitní signál současně, přesnost zdroje signálu není důležitá. Povaha přijímaného signálu není důležitá, i když jsou vhodné široce dostupné systémy načasování a navigace, jako jsou GPS nebo LORAN.

Přesnost takto přeneseného času je obvykle 1–10 ns.[5]

Časový standard

Od příchodu GPS je k dispozici vysoce přesné a přesto dostupné načasování v mnoha komerčních aplikacích GPS přijímače. Jeho počáteční návrh systému očekával obecnou přesnost časování lepší než 340 nanosekund pomocí „hrubého režimu“ nízké kvality a 200 ns v režimu přesnosti.[6] Přijímač GPS funguje tak, že přesně měří dobu přenosu signálů přijatých z několika satelitů. Tyto vzdálenosti geometricky kombinované s přesnými orbitálními informacemi určují polohu přijímače. Přesné načasování je základem přesné polohy GPS. Čas od atomové hodiny na palubě každého satelitu je zakódován do rádiového signálu; přijímač určuje, o kolik později přijal signál, než byl odeslán. K tomu jsou místní hodiny opraveny na čas atomových hodin GPS řešením pro tři rozměry a čas na základě čtyř nebo více satelitních signálů.[7] Vylepšení algoritmů vedou mnoho moderních levných přijímačů GPS k dosažení lepší přesnosti než 10 metrů, což znamená přesnost časování asi 30 ns. Laboratorní časové reference založené na GPS běžně dosahují přesnosti 10 ns.[8]

Viz také

Reference

  1. ^ A b Jones, T (2000). Rozdělení druhého. Ústav fyzického vydávání.
  2. ^ „Nastavte si hodiny počítače přes internet pomocí nástrojů zabudovaných do operačního systému“. Národní institut pro standardy a technologie. Citováno 2012-12-22.
  3. ^ Novick, Andrew N .; et al. Distribuce času pomocí World Wide Web http://tf.nist.gov/timefreq/general/pdf/1499.pdf. Externí odkaz v | název = (Pomoc)
  4. ^ Allan, David W .; Weiss, Marc A. (květen 1980), „Přesný přenos času a frekvence při běžném zobrazení satelitu GPS“ (PDF), Sborník z 34. výročního symposia Frequency Control Symposium USAERADCOM, Ft. Monmouth, NJ: 334–346
  5. ^ Marc Weiss, Společné zobrazení Přenos času GPS, NIST Časové a frekvenční dělení, archivováno z originál dne 2012-10-28, vyvoláno 2011-11-22
  6. ^ Ministerstvo obrany a ministerstvo dopravy (1994). „Globální poziční systém USNO NAVSTAR“. Federální radionavigační plán. Americké námořnictvo. Citováno 2008-11-13.
  7. ^ „Načasování globálního pozičního systému“. US Coast Guard Navigation Center. Citováno 2008-11-13.
  8. ^ „Časový přenos GPS a UTC“. RoyalTek. Archivovány od originál dne 23. 3. 2010. Citováno 2009-12-18.