Nøyaktig tid ved bruk av Atomic Clocks er tilgjengelig over hele Storbritannia og deler av Nord-Europa ved hjelp av MSF Atomic Clock tidssignal overført fra Cumbria, Storbritannia; det gir mulighet til å synkronisere tiden på datamaskiner og annet elektrisk utstyr.

Det britiske MSF-signalet drives av NPL - Nasjonalt fysisk laboratorium. MSF har høy transmittereffekt (50,000 watt), en meget effektiv antenne og ekstremt lav frekvens (60,000 Hz). Til sammenligning sendes en typisk AM-radiostasjon med en frekvens på 1,000,000 Hz. Kombinasjonen av høy effekt og lav frekvens gir radiobølgene fra MSF mye sprett, og denne stasjonen kan derfor dekke det meste av Storbritannia og noen av kontinentaleuropa.

Tidskodene sendes fra MSF ved hjelp av en av de enkleste systemene, og med en svært lav datahastighet på en bit per sekund. 60,000 Hz-signalet overføres alltid, men hvert sekund reduseres det kraftig i strøm i en periode på 0.2, 0.5 eller 0.8 sekunder: • 0.2 sekunder med redusert effekt betyr en binær null • 0.5 sekunder med redusert effekt er en binær. • 0.8 sekunder med redusert effekt er en separator. Tidskoden sendes i BCD (Binary Coded Decimal) og angir minutter, timer, årstid og år, sammen med informasjon om sommertid og skuddår.

Tiden overføres ved hjelp av 53-biter og 7-separatorer, og tar derfor 60 sekunder å overføre. En klokke eller klokke kan inneholde en ekstremt liten og relativt enkel antenne og mottaker for å dekode informasjonen i signalet og stille klokken tid nøyaktig. Alt du trenger å gjøre er å angi tidssonen, og atomuret vil vise riktig tid.

dedikert tidsservere som er innstilt for å motta MSF-tidssignalet, er tilgjengelige. Disse enhetene kobler til et datanettverk som alle andre servere, bare disse mottar tidssignalet og distribuerer det til andre maskiner på nettverket ved hjelp av NTP (Network Time Protocol).

Nyttårs feiringer må vente et sekund i år som International Earth Rotation and Reference Systems Service (IERS) har bestemt seg for at 2008 skal ha Leap Second lagt til.

IERS annonserte i Paris i juli at en positiv Leap Second skulle bli lagt til 2008, den første siden desember 31, 2005. Leap Seconds ble introdusert for å kompensere for uforutsigbarheten til jordens rotasjon og å holde UTC (Koordinert Universal Time) med GMT (Greenwich Meantime).

Det nye ekstra sekund vil bli lagt til på den siste dagen i dette året på 23 timer, 59 minutter og 59 sekunder Koordinert universell tid - 6: 59: 59 pm Eastern Standard Time. 33 Leap Seconds har blitt lagt til siden 1972

NTP server systemer som styrer tidssynkronisering på datanettverk styres alle av UTC (koordinert universell tid). Når ytterligere sekund er lagt til i slutten av året, vil UTC automatisk bli endret som ytterligere sekund. #

Hvorvidt a NTP server mottar et tidssignal fra sendinger som MSF, WWVB eller DCF eller fra GPS-nettverket, vil signalet automatisk bære Leap Second Announcement.

Merknad om Leap Second fra International Earth Rotation and Reference Systems Service (IERS)

SERVICE INTERNATIONAL DE LA ROTATION TERRESTRE ET DES SYSTEMER REFERENCE

SERVICE DE LA ROTATION TERRESTRE
OBSERVATOIRE DE PARIS
61, Av. de l'Observatoire 75014 PARIS (Frankrike)
Tlf. : 33 (0) 1 40 51 22 26
FAKS: 33 (0) 1 40 51 22 91
e-post: services.iers@obspm.fr
https://hpiers.obspm.fr/eop-pc

Paris, 4 juli 2008

Bulletin C 36

Til myndigheter ansvarlig for måling og fordeling av tid

UTC TIDSTEG
på 1st i januar 2009

Et positivt sprang andre vil bli introdusert i slutten av desember 2008.
Sekvensen av datoer for UTC andre markører vil være:

2008 desember 31, 23h 59m 59s
2008 desember 31, 23h 59m 60s
2009 januar 1, 0h 0m 0s

Forskjellen mellom UTC og International Atomic Time TAI er:

fra 2006 januar 1, 0h UTC, til 2009 januar 1 0h UTC: UTC-TAI = - 33s
fra 2009 januar 1, 0h UTC, til videre varsel: UTC-TAI = - 34s

Sprang sekunder kan innføres i UTC på slutten av månedene desember

De WWVB-tidssignal er en dedikert radiosending som gir en nøyaktig og pålitelig kilde til USAs sivile tid, basert på den globale tidsskalaen UTC (Coordinated Universal Time), blir WWVB-signalet sendt og vedlikeholdt av USAs NIST-laboratorium (National Institute for Standards and Tid).

WWVB-tidssignalet kan utnyttes av alle som krever nøyaktig timinginformasjon, selv om hovedbruken er som kilde til UTC-tid for administratorer som synkroniserer et datanettverk med en radioklokke. Radio klokker er virkelig et annet begrep for a nettverkstidsserver som bruker en radiotransmisjon som en tidskilde.

De fleste radiobaserte nettverkstidsservere bruker NTP (Network Time Protocol) for å distribuere tidsinformasjonen i hele nettverket.

WWVB-signalet sendes fra Fort Collins, Colorado. Det er tilgjengelig 24 timer om dagen over det meste av USA og Canada, selv om signalet er sårbart for forstyrrelser og lokal topografi. Brukere av WWVB-tjenesten mottar overveiende et "bølgebølge" -signal. Det er imidlertid også en gjenværende "himmelbølge" som reflekteres av ionosfæren og er mye sterkere om natten; Dette kan resultere i et totalt mottatt signal som er enten sterkere eller svakere.

WWVB-signalet bæres med en frekvens på 60 kHz (til innenfor 2-deler i 1012) og styres av en cesium-atomur basert på NIST

Signalets feltstyrke overstiger 100 μV / m (mikrovolt en meter) i en avstand på 1000 km fra Colorado - som dekker mye av USA.

WWVB-signalet er i form av en enkel binær kode som inneholder informasjon om tid og dato WWVB-tid og datokode inneholder følgende opplysninger: år, måned, dag i måned, ukedag, time, minutt, sommertid nært forestående).

De MSF tidssignal er en dedikert radiosending som gir en nøyaktig og pålitelig kilde til britisk siviltid, basert på den globale tidsskalaen UTC (Coordinated Universal Time), sendes MSF-signalet og vedlikeholdes av Storbritannias National Physical Laboratory (NPL).

MSF-tidssignalet kan utnyttes av alle som krever nøyaktig timinginformasjon. Hovedbruken er imidlertid som en kilde til UTC-tid for administratorer som synkroniserer et datanettverk med en radio klokke. Radio klokker er egentlig et annet begrep for en nettverksserver som benytter en radiotransmisjon som en tidskilde.

Mest radiobaserte nettverk tidsservere bruke NTP (Network Time Protocol) for å distribuere tidsinformasjonen i hele nettverket.

MSF-signalet sendes fra Anthorn Radio-stasjon i Cumbria med VT-kommunikasjon under kontrakt til NPL. Det er tilgjengelig 24 timer om dagen over hele Storbritannia og utover, selv om signalet er sårbart for forstyrrelser og lokal topografi. Brukere av MSF-tjenesten mottar overveiende et "bølgebølge" -signal. Det er imidlertid også en gjenværende "himmelbølge" som reflekteres av ionosfæren og er mye sterkere om natten; Dette kan resultere i et totalt mottatt signal som er enten sterkere eller svakere.

MSF-signalet bæres med en frekvens på 60 kHz (til innenfor 2-deler i 1012) og styres av en Cesium-atomur basert på radiostasjonen.

Antennen på Anthorn er på 54 ° 55 'N breddegrad, og 3 ° 15' W lengdegrad. Signalets feltstyrke overstiger 100 μV / m (mikrovoltmeter) i en avstand på 1000 km fra Anthorn, som dekker hele Storbritannia, og kan til og med bli mottatt i hele Nord- og Vest-Europa.

MSF overfører en enkel binær kode som inneholder informasjon om tid og dato MSF-tid og datokode inneholder følgende opplysninger: år, måned, dag i måned, ukedag, time, minutt, britisk sommertid (i kraft eller nært forestående), DUT1 (en parameter som gir UT1-UTC)

De NTP server (Network Time Protocol) er en av de mest brukte, men minst forstått maskinvareelementene for datanettverk.

En NTP-server er bare en tidsserver som bruker protokollen NTP. Andre tidsprotokoller eksisterer, men NTP er langt den mest brukte. Begrepene 'NTP-server', 'tidsserver' og 'nettverkstidsserver'er utbyttbare og ofte termene' radioklokke 'eller'GPS tidsserveren'brukes, men disse beskriver bare metoden som tidsserverne mottar en tidsreferanse.

NTP-servere mottar en tidskilde som de kan distribuere blant et nettverk. NTP vil sjekke en enhetens systemklokke og forflytte eller trekke seg tilbake avhengig av hvor mye det har drevet. Ved å regelmessig sjekke systemuret med tidsserveren, kan NTP sikre at enheten er synkronisert.

NTP-serveren er en enkel enhet for å installere og kjøre. De fleste kobler seg til et nettverk via en Ethernet-kabel, og den medfølgende programvaren er enkelt konfigurert. Det er imidlertid noen vanlige problemer med feilsøking knyttet til NTP-servere, og spesielt når du mottar tidskilder:

A dedikert NTP-server vil motta et tidssignal fra forskjellige kilder. Internett er trolig den vanligste kilden til UTC-tid (Koordinert Universal Time), men bruk av Internett som en tidskilde kan være årsak til flere tidsserverproblemer.

For det første kan Internett-tidskilder ikke godkjennes; autentisering er NTPs innebygde sikkerhetsmåte og sikrer at en tidsreferanse kommer fra hvor den sier det er. På et lignende notat for å bruke en Internett-tidkilde ville kilde bety at et gap måtte opprettes i nettverksbrannmuren, dette kan selvsagt føre til egne sikkerhetsproblemer.

Internett timing kilder er også notorisk unøyaktige. En undersøkelse fra MIT (Massachusetts Institute of Technology) fant mindre enn en fjerdedel av Internett-timing kilder var noen hvor nær nøyaktige og ofte de som var, var for langt unna fra klienter for å gi en pålitelig timing kilde.

Den vanligste, sikre og nøyaktige metoden for å motta timing kilden er GPS-systemet (Global Positioning System). Mens et GPS-signal kan mottas hvor som helst på planeten, er det fortsatt vanlige installasjonsproblemer.

En GPS-antenne må ha en god klar utsikt over himmelen; Dette skyldes at GPS-satellittene sender signalet sitt etter synsfelt. Hans signal kan ikke trenge inn i bygninger, og derfor må antennen ligge på ruten. Et annet vanlig problem med en GPS-tidsserver er at de må være igjen i minst 49 timer for å sikre at GPS-mottakeren får en god satellittrett. Mange brukere finner at de mottar et intermitterende signal, dette skyldes vanligvis utålmodighet og ikke la GPS-systemet få en solid løsning.

Den andre sikre og pålitelige metoden for å motta et tidssignal er de nasjonale radiotransmisjonene. I Storbritannia kalles dette MSF, men lignende systemer finnes i USA (WWVB), Tyskland (DCF) og flere andre land. Det er vanligvis mindre problemer når man bruker MSF / DCF / WWVB-signalet.

Selv om radiosignalet kan trenge inn i bygninger, er det utsatt for interferens fra topografi og andre elektriske apparater. Eventuelle problemer med en MSF-tidsserver kan normalt løses ved å flytte serveren til en annen lokal eller ofte bare fiske på serveren, slik at den ib-baserte antennen er vinkelrett på overføringen.

Koordinert universell tid (UTC - fra den franske Temps Universel Coordonné) er en internasjonal tidsskala basert på tiden som ble fortalt av atomklokker. Atomklokkene er nøyaktig til innen et sekund i flere millioner år. De er så nøyaktige at International Atomic Time, tiden som er relayed av disse enhetene, er enda mer nøyaktig enn jordens rotasjon.

Jordens rotasjon påvirkes av månens tyngdekraft og kan derfor sakte eller øke hastigheten. Av denne grunn må International Atomic Time (TAI fra den franske Temps Atomique International) ha "Leap seconds" lagt til for å holde den på linje med den opprinnelige tidsskala GMT (Greenwich meantime) også referert til som UT1, som er basert på soltiden .

Denne nye tidsskala kjent som UTC er nå brukt over hele verden slik at datanettverk og kommunikasjon kan gjennomføres på motsatte sider av kloden.

UTC styres ikke av et enkelt land eller administrasjon, men et samarbeid med atomur over hele verden som sikrer politisk nøytralitet og økt nøyaktighet.

UTC overføres på mange måter over hele verden, og brukes av datanettverk, flyselskaper og satellitter for å sikre nøyaktig synkronisering uansett hvilket sted på jorden.

I USA sendte NIST (National Institute of Standards and Technology) UTC UTC fra atomklokken i Fort Collins, Colorado. Nasjonalfysikklaboratoriene i Storbritannia og Tyskland har lignende systemer i Europa.

Internett er også en annen kilde til UTC-tid. Over tusen tidsservere Over Internett kan brukes til å motta en UTC-tidskilde, selv om mange ikke er presise nok for de fleste nettverksbehov.

En annen, sikker og mer nøyaktig måte å motta UTC på er å bruke signaler som overføres av USAs Global Positioning System. Satellittene til GPS-nettverket inneholder alle atomklokker som brukes til å aktivere posisjonering. Disse klokkene overfører tiden som kan mottas ved hjelp av en GPS-mottaker.

Mange dedikert tidsservere er tilgjengelige som kan motta en UTC-tidskilde fra enten GPS-nettverket eller Nasjonale fysikklaboratoriums overføringer (som alle sendes på 60 kHz longwave).

De fleste tidsservere bruker NTP (Network Time Protocol) til å distribuere og synkronisere datanettverk til UTC-tid.

Leger Uten Grenser er navnet på den dedikerte tidssendingen som tilbys av Nasjonalt Fysisk Laboratorium i Storbritannia, Det er en nøyaktig og pålitelig kilde til britisk sivil tid, basert på tidsskala UTC (Koordinert universell tid).

Leger Uten Grenser brukes i hele Storbritannia og i andre deler av Europa for å motta en UTC-tidskilde som kan brukes av radioklokker og synkronisere datanettverk ved å bruke en Ntp tid.

Det er tilgjengelig 24 timer om dagen over hele Storbritannia, men i noen områder kan signalet være svakere og det er utsatt for interferens og lokal topografi. Signalet opererer med en frekvens på 60 kHz og har en tids- og datakode som relayer følgende informasjon i binært format: År, måned, dag i måned, ukedag, time, minutt, britisk sommertid (i kraft eller nært forestående) og DUT1 (forskjellen mellom UTC og UT1 som er basert på jordens rotasjon)

MSF-signalet blir overført fra Anthorn Radio Station i Cumbria, men ble nylig flyttet der etter å ha oppholdt seg i Rugby, Warwickshire siden det ble startet i 1960s. Signalens bærefrekvens er ved 60 kHz, styrt av cesium atomklokker på radiostasjonen.

Cesium atomklokker er de mest pålitelige nøyaktige atomklokkene hvor som helst, og heller ikke å miste eller vinne et sekund i flere millioner år.

For å motta MSF-signalet enkelt radio klokker kan brukes til å vise nøyaktig UTC-tid eller alternativt MSF-refererte tidsservere kan motta langbølgetransmisjonen og distribuere timingsinformasjonen rundt datanettverk ved hjelp av NTP (Network Time Protocol).

Det eneste virkelige alternativet til MSF-signalet i Storbritannia er å bruke cesium-klokkene på GPS-nettverket (Global Positioning System) som reléer nøyaktig tidsinformasjon som kan brukes som en UTC tidskilde.

A NTP-server kobles til et datanettverk med det formål å synkronisere alle datamaskiner, rutere og andre enheter nøyaktig samme tid. NTP-servere bruker Network Time Protocol for å justere driften av forskjellige maskiner for å matche referansetiden.

NTP servere stole på å bruke en referanse klokke; De fleste nettverk som bruker en NTP-server, bruker en UTC-kildetid (Koordinert Universal Time). UTC er basert på tiden som ble fortalt av de utrolig nøyaktige og dyre atomurene.

Atomsklokker arbeider med prinsippet om at et enkelt atom (i de fleste tilfeller cesium-133) vil resonere til en nøyaktig hastighet på bestemte energinivåer. Nøyaktigheten til atomurene er så dyktig at UTC ble utviklet for å tillate atomertid (TAI) og Greenwich Meantime (GMT) som kombineres, noe som gjør det mulig å bremse jordens rotasjon ved å tilføre sprang sekunder og dermed holde solen på jordens meridian ved middagstid.

Manglende regning for denne bremsingen i jordens spinn ville resultere i en eventuell drift av dag og natt (om enn i tusen årtusener).
A NTP server kan settes til å motta et UTC-tidssignal fra hele Internett, selv om disse kan variere enormt i nøyaktighet og er avhengige av rimelig nær avstand fra klient og server.

Å stole på en internettbasert timingreferanse kan også la et nettverk være åpent for ondsinnede brukere, da de ikke kan benytte NTP-godkjenning, noe som er et sikkerhetsmål som brukes til å sikre at en timingreferanse er hva den sier det er.

Mange dedikerte NTP-servere er utformet for å motta en mer nøyaktig og autentisert timingreferanse. En metode benytter radiotransmisjoner som sendes av flere nasjonale fysikklaboratorier som NIST (Nasjonalt institutt for standarder og teknologi) i USA (WWVB-signal) og NPL (Nasjonalt fysisk laboratorium) i Storbritannia (MSF-signal). Disse signalene sendes i lang bølge og kan hentes i sendingsområdet, selv om signalene kan blokkeres av lokale geografiske trekk.

En annen metode for å motta en UTC-tidsreferanse er å bruke atomklokker ombord på GPS (Global Positioning System) -nettverket. Mens GPS er mest kjent som et posisjoneringssystem, sender satellitten faktisk timinginformasjon som brukes av GPS-mottakere for å beregne tiden den har reist og dermed avstanden.
Mens GPS-signalene ikke sendes i UTC-format, er de svært nøyaktige, og NTP har ikke noe problem med å konvertere dem.

De NTP server sjekker tidsstempelet fra UTC-kilden og bruker informasjonen til å beregne om nettverksklokker driver og legger til eller trekker et sekund for å matche referanse klokken. NTP-serveren vil gjøre dette med faste intervaller, normalt hvert femten minutter for å sikre perfekt nøyaktighet.

NTP er nøyaktig innen 1 / 100th av et sekund (10 millisekunder) over det offentlige Internett og kan utføre enda bedre over LAN og WANS med nøyaktigheter av 1 / 5000th av et sekund (200 mikrosekunder) ikke uhørt.

For å sikre ytterligere nøyaktighet kjører NTP-tjenesten (eller demonen på Linux) i bakgrunnen og tror ikke på tiden det blir fortalt før etter flere utvekslinger, og hver enkelt har bestått en protokollspesifikasjon (en test), blir serveren da vurdert. Det tar vanligvis omtrent fem gode prøver) til en NTP-server er akseptert som en tidskilde.

De NTP server er en integrert del av det moderne datanettverket. Uten nettverksprotokoll og NTP-servere tid mange av den moderne funksjonaliteten til datamaskiner som vi tar for gitt som for eksempel online bestilling, internetthandel og satellittkommunikasjon, ville være umulige.

Synkronisering i datamaskiner behandles av NTP. NTP- og NTP-servere bruker en enkelt referanse til å synkronisere alle maskiner på et nettverk til den tiden. Denne tidsreferansen kan faktisk være noe som tiden på en armbåndsur kanskje. Synkronisering er imidlertid meningsløs, med mindre en UTC (koordinert universell tid) -kilde brukes som UTC er utviklet for å tillate hele verden å synkronisere til samme tid, slik at det virkelig blir global synkronisering.

UTC er basert på tiden som ble forklart av atomklokker, selv om kompensasjonstiltak som Leap Seconds legges til UTC for å holde det innom med Greenwich Meantime (GMT).

Atomsklokker er svært dyre og ekstremt delikate utstyrstyper, og ikke den typen ting som kan plasseres på kontormøterommet. Heldigvis kan en NTP-server motta en UTC-tidskilde fra flere forskjellige steder.

Internett er kanskje den mest brukte kilden til tidsreferanser. Dessverre er det imidlertid drakter i å bruke Internett for en tidskilde. For det første kan Internett-tidkildene ikke godkjennes. Autentisering er et sikkerhetsmål som brukes av NTP for å kontrollere at timing-kilden er ekte. For det andre, å bruke et Internett-tidsreferanse betyr at et hull må stå åpent i nettverksbrannmuren, og igjen ødelegge sikkerheten. For det tredje er Internett-timing kilder notorisk unøyaktige, og de som ikke er, kan ofte være for langt unna en klient for å gi noen nyttig presisjon.

Men hvis sikkerhet og høy nøyaktighet til UTC-tid ikke er nødvendig, kan Internett gi en enkel og rimelig løsning.

En langt sikrere metode for å motta en UTC-tidsreferanse er å bruke den spesialiserte nasjonale tids- og frekvensoverføringen fra flere land. Storbritannia (MSF), USA (WWVB), Tyskland (DCF) og Japan (JJY) har alle et langt bølgetidssignal. Selv om disse signalene er begrenset i rekkevidde og styrke, hvor de er tilgjengelige, gjør de en ideell tidkilde, da radiomottakeren kan plukke disse signalene opp fra innsiden av en bygning. Disse overføringene kan også godkjennes og gir et høyt sikkerhetsnivå.

Den tredje og kanskje enkleste løsningen er å bruke en GPS NTP-server. Disse bruker signalene sendt fra Global Positioning System som inneholder timinginformasjon. Dette er ideelt da GPS-signalet kan mottas bokstavelig talt hvor som helst i verden, så hvis det ikke er noen radiooverføring i ditt område, så vil GPS-nettverket gi en sikker og autentisert løsning.

Den eneste ulempen til GPS er at en antenne må ha en god utsikt over himmelen og derfor må plasseres på taket. Dette har åpenbart logistiske ulemper hvis serverrommet ligger i kjelleren av en skyskraper.

Ved å velge en timing kilde, er det viktigste å huske hvor NTP server kommer til å ligge. Hvis det er innendørs og det ikke er anledning til å kjøre og antenne til taket, så ville radiosendingene være det beste alternativet. Hvis det ikke er radiooverføring i ditt land / område eller signalene er blokkert av lokal topografi, er GPS en ideell løsning.

Men hvis nøyaktighet og sikkerhet ikke er et problem, ville Internett være den mest åpenbare løsningen.