Atomklokker har eksistert i over femti år eller så. De er klokker som bruker en atomresonansfrekvens som sin tidevennlighet i stedet for konvensjonelle oscillerende krystaller som kvarts.

De fleste atomklokker bruker resonansen av atom cesium-133 som resonerer med en nøyaktig frekvens av 9,192,631,770 hvert sekund. Siden 1967 har det internasjonale system av enheter (SI) definert den andre som det antall sykluser fra cesium-133 som gjør atomklokker (noen ganger kalt cesium oscillatorer) standarden for tidsmålinger.

Fordi resonansen av cesium-133-atom er så presis, gjør dette atomkloakkene nøyaktige til mindre enn 2 nanosekunder per dag, noe som tilsvarer omtrent ett sekund i 1.4million år.

Ettersom atomklokker er så nøyaktige og kan opprettholde en kontinuerlig og stabil tidsskala, har en universell tid, UTC (Coordinated Universal Time eller Temps Universal Coordonné) blitt utviklet og støtter slike funksjoner som sprang sekunder - lagt til for å kompensere for bremsing av Jordens rotasjon.

Men atomklokker er ekstremt dyre og er generelt bare å finne i storskala fysikklaboratorier. Imidlertid kan NTP (Network Time Protocol), standardinnretningen for å oppnå tidssynkronisering i datanettverk, synkronisere til en atomur ved hjelp av enten Global Positioning System (GPS) eller spesialradio-sendinger.

Den mest brukte er GPS (Global Positioning System), utviklet av USAs militære. GPS inneholder minst 24 kommunikasjon satellitter i høye bane som gir nøyaktig posisjonering og plassering informasjon. Hver GPS-satellitt kan bare gjøre dette ved å bruke en atomur som i sin tur kan være, kan brukes som en tidsreferanse.

En GPS-tidsserver er en ideell tid og frekvenskilde fordi den kan gi svært nøyaktig tid hvor som helst i verden ved hjelp av relativt billige komponenter. Hver GPS-satellitt overfører i to frekvenser L2 for militær bruk og L1 for bruk av sivile som overføres på 1575 MHz. Lavpris GPS-antenner og mottakere er nå allment tilgjengelige.

Det er også en rekke nasjonale tids- og frekvensradio-sendinger som kan brukes til å synkronisere en NTP-server. I Storbritannia sendes signalet (kalt MSF) av National Physics Laboratory i Cumbria som fungerer som Storbritannias nasjonale tidsreferanse. Det finnes også lignende systemer i Colorado, USA (WWVB) og i Frankfurt, Tyskland (DCF-77). Disse signalene gir UTC-tid til en nøyaktighet av 100 mikrosekunder, men radiosignalet har et begrenset område og er sårbart for forstyrrelser.

Ved hjelp av en GPS NTP-server eller en radiobasert NTP-tidsserver kan nettverkstidsklienter synkroniseres til noen få millisekunder UTC, avhengig av nettverkstrafikk.

Dette innlegget ble skrevet av Richard N Williams

Richard N Williams er en teknisk forfatter og spesialist i NTP Server og tid synkronisering industrien. Richard N Williams på Google+