JJF 2198-2025 网络时间服务器校准规范

中华人民共和国国家计量技术规范5网络时间服务器校准规范s8发布 8实施国家市场监督管理总局 发布5网络时间服务器校准规范rs

5归 口 单 位:全国时间频率计量技术委员主要起草单位:中国计量科学研究院贵州省计量测试院参加起草单位:中国信息通信研究院中国计量测试学会本规范委托全国时间频率计量技术委员会负责解释本规范主要起草人:刘年丰中国计量科学研究院张 宇贵州省计量测试院)王玉琢中国计量科学研究院参加起草人:龙 波贵州省计量测试院)张大元中国信息通信研究院马爱文中国计量测试学会)目 录引言………………………

Ⅱ)1范围……………………2引用文件………………3术语和计量单位………………………4缩略语…………………5概述……………………6计量特性………………

1)1)1)1)1)2)S时间偏差时间偏差时间偏差

………………………………

2)2)2)4输出B码时间偏差 ………………

2)5时间保持偏差………………………6相对频率偏差………………………7频率稳定度…………7校准条件………………1环境条件……………2测量标准及其他设备………………8校准项目和校准方法…………………1校准项目……………2校准方法……………9校准结果表达…………

2)2)2)3)3)3)4)4)4)7)0复校时间间隔………………………

8)附录A 校准记录格式…………………

9)附录B 校准证书内页格附录C 不确定度评定示

…………………………

))Ⅰ引 言1通用计量术语及定义0国家计量校准规范编写规则》和2测量不确定度评定与表示》共同构成支撑本规范制定工作的基础性文件。本规范为首次发布。Ⅱ网络时间服务器校准规范范围本规范适用于网络时间服务器的校准。引用文件本规范引用了下列文件:1石英晶体频率标准8时码发生器校准规范1铷原子频率标准校准规范凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本规范;凡是不注日期的引用文件,其最新版本包括所有的修改单适用于本规范。术语和计量单位网络时间服务器 r在网络中通过标准协议提供时间同步服务的授时设备。时间偏差t网络时间服务器输出信号与参考时标信号的偏差。时间保持偏差t网络时间服务器在正常跟踪锁定外部时间信号并达到产品说明书规定的伺服时间后,断开外部时间信号,使网络时间服务器工作在保持模式下,在其技术指标说明书规定的保持时间内输出的S信号与参考时标S信号的偏差最大值。注单位为秒。缩略语下列缩略语适用于本规范。:全球卫星导航系统):互联网协议):网络时间协议k):精密授时协议):秒脉冲):时间信息)概述网络时间服务器是用于在网络中提供时间同步服务的授时设备,由参考信号输入单元、本地时间保持单元、信号输出单元组成见图参考信号输入单元获取外部时1间信息;本地时间保持单元接收参考信号输入单元的时间信号对本地时钟进行同步,并利用主振器进行时间保持;信号输出单元根据本地的时间频率信号对外提供信号、频率信号B码服务服务等。计量特性S时间偏差±。 时间偏差优于0 时间偏差优于。输出B码时间偏差

图1网络时间服务器工作原理示意图码±;码±。时间保持偏差±1保持时间。相对频率偏差表1分别给出了主振器为石英晶体频率标准、

铷原子频率标准的相对频率偏差。表1相对频率偏差主振器类型相对频率偏差石英晶体频率标准±80)铷原子频率标准±01)频率稳定度表2分别给出了主振器为石英晶体频率标准、

铷原子频率标准的频率稳定度。2表2频率稳定度主振器类型频率稳定度石英晶体频率标准02取样时间)铷原子频率标准12取样时间)注:以上指标仅供参考。校准条件环境条件温度在℃范围内任选一点,校准过程中环境温度的变化不超过1℃,且不应有温度突变。湿度相对湿度:

0。供电电源电压00);频率02)。其他周围无影响仪器正常工作的电磁干扰和机械振动。测量标准及其他设备参考频标输出频率50; /;频率稳定度优于被校网络时间服务器相同取样时间频率稳定度的13相对频率偏差优于被校网络时间服务器主振器相对频率偏差一个数量级。参考时标 /;时间偏差优于被校网络时间服务器时间偏差的13具有S信号输出功能。频标比对器输入频率50;比对不确定度用阿伦标准偏差表示应优于被校网络时间服务器相同取样时间频率稳定度的。时间间隔测量仪测量范围;时间间隔测量最大允许误差

:; ,相对频率偏差优于被校网络时间服务器主振器相对频率偏差一个数量级接参考频标功能。

或具有外时间综合测试仪

/, ;时间偏差优于被校网络时间服务器时间偏差的13

或具有外接参考时标功能3服务服务和B码测量功能。示波器通道数:;带宽:0

: ( / / 。时间间隔测量最大允许误差校准项目和校准方法

2 ssv校准项目 。校准项目见表3

表3校准项目一览表序号校准项目名称校准方法的条款1外观及工作正常性检查12S时间偏差23时间偏差34时间偏差45输出B码时间偏差56时间保持偏差67相对频率偏差78频率稳定度8校准方法外观及工作正常性检查目测被校网络时间服务器外观,

仪器名称

、型号

、制造单位

、出厂编号及输入输出接口标识清晰。通电后,仪器应正常工作。S时间偏差按图2连接仪器,参考时标S输出信号与被校网络时间服务器S输出信号的连接线缆长度相同。被校网络时间服务器正常锁定外参考信号并达到说明书规定的驯服时长和预热时长设置时间间隔测量仪通道1及通道2的触发电平为信号幅度的0,由时间间隔测量仪测量得到被校网络时间服务器与参考时标h的时间偏差数据取样时间,按式)计算S时间偏差。4图2S时间偏差校准示意图T=1NT,,

)式中:

A N

1PPSiTAS时间偏差;i时间间隔测量仪第i秒测得的时间偏差测量值;N有效取样个数。时间偏差直连测量条件下按图3连接仪器,被校网络时间服务器正常锁定外参考信号并达到仪器说明书规定的驯服和预热时间,被校网络时间服务器与时间综合测试仪通过网线直连或在同一局域网,设置时间综合测试仪与被校网络时间服务器的P地址在同一网段,时间综合测试仪工作在P测量模式,轮询时间为,连续测量h以上,按式)计算P时间偏差。图3时间偏差局域网直连测量条件下校准示意图= 1式中= 1

TP

NN1T

i

)TPP时间偏差,;Ti时间综合测试仪P测量模式下第i秒测得的时间偏差测量值,。广域网测量条件下被校网络时间服务器具有公开可访问的静态P地址

按图4将时间综合测试仪接入广域网,被校网络时间服务器正常锁定外参考信号并达到仪器说明书规定的驯服和预热时间,将被校网络时间服务器的P地址输入时间综合测试仪,时间综合测试仪工作在P测量模式下,轮询时间为,连续测量4h以上,按式)计算P时间偏差。图4时间偏差广域网测量条件下校准示意图5时间偏差按图5连接仪器,被校网络时间服务器正常锁定外参考信号并达到仪器说明书规定的驯服和预热时间,被校网络时间服务器的网口与时间综合测试仪的网口通过网线直连,设置时间综合测试仪与被校网络时间服务器的P地址在同一网段,时间综合测试仪工作在P测量模式下,同步报文设置为1,连续测量h以上,按式)计算时间偏差。图5时间偏差校准示意图T =1NT,,

)式中:

PTP

N1

PTPiPP时间偏差;i时间综合测试仪P测量模式下第i秒测得的时间偏差测量值。输出B码时间偏差示波器法被校网络时间服务器正常锁定外参考信号并达到说明书规定的驯服和预热时间,参照8中3和4规定的校准方法,用示波器测量输出码和码时间偏差。时间综合测试仪法按图6连接仪器,被校网络时间服务器正常锁定外参考信号并达到仪器说明书规定的驯服和预热时间,时间综合测试仪工作在码测量模式连续测量h以上按式计算输出码时间偏差按式计算输出码时间偏差。图6输出B码时间偏差校准示意图1NT()= T(1N

)式中:

B

N1

BDCi)输出码时间偏差;i时间综合测试仪码测量模式下第i秒测得的时间偏差测量1N值1NΔT(

)=

T(

)式中:

B

N1

BACi)输出码时间偏差;i时间综合测试仪码测量模式下第i秒测得的时间偏差测量6值。时间保持偏差按图2连接仪器,被校网络时间服务器正常锁定外参考信号并达到说明书规定的驯服和预热时间后,断开天线,使其工作在保持模式下,由时间间隔测量仪测量得到被校网络时间服务器与参考时标h或根据说明书给出的保持时间)的时间偏差数据取样时间,按式)计算时间保持偏差。 ()式中:

TTx 6T时间保持偏差;Tx时间保持期间绝对值最大的时间偏差测量值。相对频率偏差被校网络时间服务器先断开外参考信号再开机,

并达到仪器说明书规定的预热时间,当主振器为石英晶体频率标准时,相对频率偏差按1进行校准;当主振器为铷原子频率标准时,相对频率偏差按1进行校准。频率稳定度被校网络时间服务器先断开外参考信号再开机,

并达到仪器说明书规定的预热时间,当主振器为石英晶体频率标准时,频率稳定度按1进行校准;当主振器为铷原子频率标准时,频率稳定度按1进行校准。校准结果表达校准证书应至少包括以下内容:标题校准证书;实验室名称和地址;进行校准的地点如果与实验室的地址不同;证书或报告的唯一性标识如编号,每页及总页数的标识;客户的名称和地址;被校对象的描述和明确标识;进行校准的日期,如果与校准结果的有效性和应用有关时,应说明被校对象的接收日期;如果与校准结果的有效性或应用有关时,应对被校样品的抽样程序进行说明;对校准所依据的技术规范的标识,包括名称及代号;本次校准所用测量标准的溯源性及有效性说明;校准环境的描述;校准结果及其测量不确定度的说明;对校准规范的偏离的说明;校准证书和校准报告签发人的签名、职务或等效标识;校准结果仅对被校对象有效的声明;未经实验室书面批准,不得部分复制证书或报告的声明。7复校时间间隔复校时间间隔由用户根据使用情况自行决定,建议不超过2个月。8附录A外观及工作正常性检查:

校准记录格式检查项目结果外观工作正常性S时间偏差:校准项目不确定度Uk=)S时间偏差时间偏差:时间偏差不确定度Uk=)时间偏差:时间偏差不确定度Uk=)输出B码时间偏差:输出码时间偏差:输出码时间偏差不确定度Uk=)输出码时间偏差:输出码时间偏差不确定度Uk=)时间保持偏差:时间保持偏差不确定度Uk=)9主振器性能相对频率偏差:相对频率偏差取样时间不确定度Uk=)频率稳定度:频率稳定度取样时间不确定度Uk=)0附录B外观及工作正常性检查

校准证书内页格式检查项目结果外观工作正常性S时间偏差TA= : ( )扩展不确定度U=

k=2时间偏差TP= : ( )扩展不确定度U=

k=2时间偏差P= : ( )扩展不确定度U=

k=2输出B码时间偏差输出码时间偏差= : ( )扩展不确定度U=

k=2输出码时间偏差= : ( )扩展不确定度U=时间保持偏差

k=2T= : ( )扩展不确定度U=主振器性能

k=2相对频率偏差y=扩展不确定度

=

=频率稳定度取样时间τ频率稳定度不确定度Uk=)1附录C不确定度评定示例S时间偏差校准结果不确定度评定测量方法 ,测量方法参见2参考时标S输出信号与被校网络时间服务器S输出信号的连接线缆长度相同,设置时间间隔测量仪通道2的触发电平,由时间间隔测量仪测量得到被校网络时间服务器与参考时标的时间偏差取样时间。测量模型 ( ) 。测量模型按式

1

建立T=1NT,,

)式中:

A N

1PPSiTAS时间偏差;i时间间隔测量仪第i秒测得的时间偏差测量值;N有效取样个数。不确定度来源测量不确定度主要来源包括:参考时标不准确引入的不确定度;时间间隔测量仪测量能力引入的不确定度;测量重复性引入的不确定度。标准不确定度评定参考时标不准确引入的标准不确定度参考时标不准确引入的误差为,按B类方法评定,设为均匀分布,包含因子k3,则:31s≈s3时间间隔计数器测量能力引入的标准不确定度时间间隔计数器0时间测量最大允许误差,按B类方法评定,包含因子k3,则:32s≈s3测量重复性引入的标准不确定度对被校网络时间服务器输出的S信号连续测量h共0次,计算实验标准偏差为:

用贝塞尔法s故测量重复性引入的标准不确定度为:23 =s≈4s = N合成标准不确定度 。

0标准不确定度汇总见表1表1标准不确定度汇总表不确定度来源标准不确定度符号标准不确定度参考时标不准确u1s时间间隔测量仪测量能力u2s测量重复性u34s12123扩展不确定度

=

≈s取包含因子,扩展不确定度为:Us≈s时间偏差校准结果不确定度评定测量方法 , (测量方法参见3被校网络时间服务器与时间综合测试仪通过网线直连 或在同一局域网,设置时间综合测试仪与被校网络时间服务器的P地址在同一网段,时间综合测试仪工作在测量模式下。测量模型 ( ) 。= 1= 1式中:

2

建立TP

NN1T

i

)TPP时间偏差,;Ti时间综合测试仪P测量模式下第i秒测得的时间偏差测量值,;N有效取样个数。不确定度来源测量不确定度主要来源包括:参考时标时间偏差引入的不确定度;测量重复性引入的不确定度;时间综合测试仪与被校网络时间服务器之间往返延时引入的不确定度;时间综合测试仪测量误差引入的不确定度。标准不确定度评定参考时标时间偏差引入的标准不确定度参考时标不准确引入的误差为,按B类方法评定,设为均匀分布,包含因子3k3,则:

1s≈s测量重复性引入的标准不确定度对被校网络时间服务器的连续测量h共0次,差为:

3用贝塞尔法计算实验标准偏3TPs故测量重复性引入的标准不确定度为:u Ts≈s 2= N

0往返延时引入的标准不确定度对被校网络时间服务器的连续测量4h共0次i,其引入的不确定度为:

每次测量都具有往返延时2i=i23往返延时视为均匀分布,包含因子k=3,按式)计算往返延时引入的标准不确定度为:3式中:

3=,x≈s ),x往返延时i引入不确定度的最大值。时间综合测试仪测量误差引入的标准不确定度根据说明书给出的技术指标,时间综合测试仪P测量误差为,引入的不确定度按B类方法评定,区间半宽度a5,视其为均匀分布,包含因子k=3,则:4as≈sk 3合成标准不确定度 。标准不确定度汇总见表2表2标准不确定度汇总表不确定度来源标准不确定度符号标准不确定度参考时标时间偏差u1s测量重复性u2s往返延时u3s时间综合测试仪测量误差u4s4表2各输入量的不确定度分量互不相关,合成标准不确定度为:1234

=

≈s取包含因子,扩展不确定度为:Us时间偏差校准结果不确定度评定测量方法 ,测量方法参见4被校网络时间服务器的网口与时间综合测试仪的网口通过网线直连,设置时间综合测试仪与被校网络时间服务器的P地址在同一网段,时间综合测试仪工作在P测量模式,同步报文设置为1,进行连续测量。测量模型 ( ) 。测量模型按式

建立ΔT

=1NT,,

)式中:

PTP

N1

PTPiPP时间偏差;iP测量模式下第i秒测得的时间偏差测量值。不确定度来源测量不确定度主要来源包括:参考时标时间偏差引入的不确定度;测量重复性引入的不确定度;时间综合测试仪与被校网络时间服务器之间往返延时引入的不确定度;时间综合测试仪测量误差引入的不确定度。标准不确定度评定参考时标时间偏差引入的标准不确定度参考时标不准确引入的误差为,按B类方法评定,设为均匀分布,包含因子k3,则:31s≈s3测量重复性引入的标准不确定度对被校网络时间服务器的连续测量h共0次,差为:

用贝塞尔法计算实验标准偏Ps故测量重复性引入的标准不确定度为:u =s≈s 2= N

0往返延时引入的标准不确定度对被校网络时间服务器的连续测量4h共0次i,其引入的不确定度为:

每次测量都具有往返延时52i=i23往返延时视为均匀分布,包含因子k=3,按式)计算往返延时引入的标准不确定度为:3式中:

3=,x≈s ),x往返延时i引入不确定度的最大值。时间综合测试仪测量误差引入的标准不确定度根据说明书给出的技术指标,时间综合测试仪P测量误差为,引入的不确定度按B类方法评定,区间半宽度a5,视其为均匀分布,包含因子k=3,则:4as≈sk 3合成标准不确定度 。标准不确定度汇总见表3表3标准不确定度汇总表不确定度来源标准不确定度符号标准不确定度参考时标时间偏差u1s测量重复性u2s往返延时u3s时间综合测试仪测量误差u4s121234扩展不确定度

=

≈s取包含因子,扩展不确定度为:( ) Us≈s输出B码时间偏差校准结果不确定度评定测量方法 ,测量方法参见5被校网络时间服务器正常锁定S信号并达到仪器说明书规定的驯服和预热时间,时间综合测试仪工作在码测量模式,连续测量。测量模型 ( ) 。11N

6

建立

)=

T(,

)BDC6

N1

BDCi式中:)输出码时间偏差;i码测量模式下第i秒测得的时间偏差测量值。不确定度来源测量不确定度主要来源包括:参考时标时间偏差引入的不确定度;时间综合测试仪码测量误差引入的不确定度;测量重复性引入的不确定度。标准不确定度评定参考时标时间偏差引入的标准不确定度参考时标不准确引入的误差为,按B类方法评定,设为均匀分布,包含因子k3,则:1s≈s时间综合测试仪) 3 2码测量误差引入的标准不确定度根据说明书给出的技术指标,时间综合测试仪码测量误差为,引入的不确定度按B类方法评定,区间半宽度a,视其为均匀分布,包含因子k=3,