Computer, Kommunikation, Atomuhren und der NTP-Server
Geschrieben von Richard N Williams on Kann 22nd, 2009
Zeitsynchronisation auf Computernetzwerken wird oft von der NTP-Server. NTP Zeitserver generieren selbst keine Timing-Informationen, sondern sind lediglich Methoden zur Kommunikation mit einer Atomuhr.
Über die Präzision einer Atomuhr wird viel gesprochen. Viele von ihnen können Zeit bis zur Nanosekunden-Genauigkeit (Milliardstelsekunden) beibehalten, was bedeutet, dass sie in Hunderten von Millionen von Jahren nicht mehr als eine Sekunde in der Genauigkeit abweichen werden.
Was man jedoch weniger versteht und darüber spricht, ist, warum wir so genaue Uhren brauchen, nachdem all die traditionellen Methoden, wie mechanische Uhren, elektronische Uhren und die Rotation der Erde, um die Tage im Auge zu behalten, bewiesen wurden zuverlässig seit Tausenden von Jahren.
Die Entwicklung der Digitaltechnik in den letzten Jahren war jedoch fast ausschließlich auf die ultrahohe Präzision einer Atomuhr angewiesen. Eine der am weitesten verbreiteten Anwendungen für Atomuhren ist die Kommunikationsindustrie.
Seit einigen Jahren werden Telefonanrufe in den meisten Industrieländern jetzt digital übertragen. Die meisten Telefonleitungen sind jedoch einfach Kupferkabel (obwohl viele Telefongesellschaften in Glasfaser investieren), die nur ein Datenpaket gleichzeitig übertragen können. Dennoch müssen Telefonleitungen viele Gespräche auf denselben Leitungen gleichzeitig führen.
Dies wird erreicht, indem Computer an den Börsen tausende Male pro Sekunde von einer Konversation zur anderen wechseln, und dies alles muss mit einer Genauigkeit von Nanosekunden gesteuert werden, sonst werden die Anrufe aus dem Takt geraten und durcheinander geraten - daher die Notwendigkeit. Atomuhren; Mobiltelefone, digitales Fernsehen und Internetkommunikation verwenden eine ähnliche Technologie.
Die Genauigkeit von Atomuhren ist auch die Grundlage für Satellitennavigation wie GPS (Global Positioning System). GPS-Satelliten enthalten eine eingebaute Atomuhr, die ein Zeitsignal erzeugt und überträgt. Ein GPS-Empfänger wird vier dieser Signale empfangen und anhand der Zeitinformationen herausfinden, wie lange die Übertragung dauerte, um ihn zu erreichen und somit die Position des Empfängers auf der Erde.
Aktuelle GPS - Systeme sind auf wenige Meter genau, aber um einen Hinweis darauf zu geben, wie wichtig Genauigkeit ist, ist eine Sekunde Drift eines GPS-Uhr könnte der GPS-Empfänger über 100 tausend Meilen ungenau sein (wegen der großen Entfernungen Licht und daher Übertragungen in einer Sekunde dauern).
Viele dieser Technologien basieren auf Atomuhren NTP-Server als die bevorzugte Art, mit Atomuhren zu kommunizieren NTP Zeitserver eines der wichtigsten Geräte in der Kommunikationsbranche.