NTP 網絡時間協議在TETRA 數字集群網絡中的應用

2020-10-26 02:08:24王玉軍

科學技術創新 2020年30期

王玉軍

（民航華北空管局，北京100621）

1 概述

隨著TETRA 數字集群專用移動通信系統在國內的迅猛發展，已建的TETRA 集群網絡越來越多，而精確同步是Tetra 數字集群系統交換機、基站等核心網元正常工作的基礎，也是網絡輔助元素如計費、錄音、網管等正常工作的前提。如何實現TETRA 網絡同步正是本文研究的課題。

2 NTP 時間同步的原理及可靠性分析

NTP（Network Time Protocol）是工作于應用層，用于互聯網時間同步標準。

它根據Client Server 的往返報文來確定時鐘的差值和報文在網絡中的延遲[1]。

根據圖NTP 協議的C/S 模型定義：

T1client 發送查詢請求信息包時間，T2server 收到查詢請求信息包時間

T3server 回復時間信息包時間，T4client 收到時間信息包時間

δ1：從client 發送時間報文到serve 的路徑延遲

δ2：從serve 發送時間報文到client 的路徑延遲

θ：從serve 到client 時鐘時間偏差。

根據圖1 可以列出如下等式：

若假設從client 到serve 的路徑延遲和從client 到serve 的路徑延遲是一樣的，則：

由（5）可知，時偏θ 可以由T1，T2，T3，T4四個時刻的值得到，即時偏θ 只與T1-T2和T3-T4有關，與服務器處理請求所需要的時間無關。但是當服務器和客戶端之間增加交換機和操作系統運行服務器和客戶端時，通常會產生一個延遲函數，相關數據表明，該值windows 下延遲5ms，linux 系統一般會延遲1ms。

3 TETRA 集群網絡對時間精度的要求

小型TETRA 集群網絡中對時間精度要求不高，一般要求不大于500ms。當集群網絡較大時，除基站要求載頻和時間基準時間共用一個時鐘源，且頻率容差要求±0.1x10-6外[2]，還因涉及跨交換機通信，交換機單元如No.7 信令等為了避免信令失序，也要求信令流的時間同步精度不大于100ms。TETRA 集群屬于專網性質，鏈路多為自建或者直連，不具備公網SDH 傳輸網絡的定時功能，所以高精度的時鐘源和精確的傳遞手段是必要的。

TETRA 集群網絡的同步多為“主從同步”方式，考慮到交換機、基站OXCO 晶振老化問題，主時鐘源一般采用GPS 時鐘，傳遞采用NTP 方式進行網絡同步。

4 TETRA 網絡時間同步的實現

TETRA 集群網絡核心交換機一般設有默認關閉SNTP 客戶端和SNTP/NTP 服務器。

因此只需將GPS 信號通過NTP server 傳遞給其他交換機、以及其他網絡元素即可實現同步。

4.1 Liunx 系統下配置NTP 服務器

（1）安裝NTP 服務 yum install ntp -y。

（2）查看NTP 服務器當前狀態 ntpq -p。

（3）查看NTP 配置文件 vim/etc/ntp.conf;配置信息如表1。

driftfile/var/lib/ntp/drift 訪問上級時間服務器需要的時間,記錄于drift 文件內 restrict default kod nomodify notrap nopeer noquery 拒絕IPv4 問ntpserver訪問權限 restrict -6 nomodify notrap nopeer noquery 拒絕IPv6 問ntpserver訪問權限 restrict192.168.0.3 開放當前節點服務器權限 restrict 127.0.0.1 開啟內部遞歸網絡接口 restrict 192.168.0.2 mask 255.255..255.0 nomodify notrap 在內部子網的客戶端里進行網絡校時,但不能修改NTP 服務參數 Server 192.168.0.3 上級參考時間服務器

（4）排查配置文件注釋cat/etc/ntp.conf|grep -v"^#"。

（5）設置當前節點服務器及同網段客戶端的網關、子網掩碼。