NTPS(Network Time Protocol Server)网络时间协议服务器采用CCTV和GPS两种方式对网络中其他计算机和网络设备进行统一校时。

1、 基本功能：

ü 从视频信号的场逆程中提取时间，对卡上的时间进行校准；

ü 从GPS的导航信息中提取日期、时间；

ü 在无法接收到有效的CCTV或GPS信号时，服务器仍可获得该选择模式下的自走时时间作为校时源，实现校准功能；

ü 可以通过PC机对上述两种校时方式进行选择，并对日期、时间等内容进行初始化设置；

ü 可以通过串口外接子钟，实现时间显示。

2、 性能说明

ü 利用视频信号场逆程校时保持与中央电视台时间的精确同步；

ü 实现GPS校时使用的是摩托罗拉公司的全球位系统(GPS)的M12型产品，它集成度高（尺寸：接收器40.0×60.0×10.0mm），重量轻（接收器重25克）；可以按连续或定时方式接收卫星信息，它使用时间的RAIM（接收器自主完整性监测）算法，来检查时间的完整性；

ü 采用Dallas公司的DS12887时钟芯片实现自走时功能；

ü 两种时间的准确度均可满足用户的要求；

二、 产品系列

1、 NTP-2000——Network Time Protocol-2000C

仅采用CCTV作为校时源

2、 NTP-2000——Network Time Protocol-2000G

仅采用GPS作为校时源

3、 NTP-2000——Network Time Protocol-2000E

采用CCTV和GPS作为校时源

三、 硬件信息

1、 整体描述

描述
规格

尺寸（高度×宽度×长度）
4.3×44.45×42(cm)

1U国际标准机箱

重量
11.2KG

输入电压，AC

电流强度

频率

功率
100 to 240 VAC

1.5A

47 to 63Hz

90W(最大)

输入电压，DC

电流强度

功率
–38 to –75 VDC

2.0A

90W(最大)

处理器
Intel系列，VIA系列

内存
128M

FLASH
64M

操作环境温度
32 to 104(华氏温度)，0 to 40（摄氏度）

操作环境湿度
5% - 95% 不凝结

噪音程度
38 dBa (最小)

2、 硬件组成：

ü CCTV时钟源：SH-TIME7，获取CCTV时钟信号；

ü GPS时钟源：全球定位系统的M12型芯片，摩托罗拉公司生产；

ü 主存：SDRAM 128M;

ü FLASH：64M，用于存储启动信息和配置信息;

ü 数码管屏幕：提示当前时间;

ü 状态指示灯：4个；

ü CCTV接口：Q9连结CCTV，获取CCTV时钟信号;

ü GPS接口：Q9连结GPS，获取GPS时钟信号;

ü Console口：串口作为主控制口，接受本地控制终端的控制;

ü 网络接口：RJ-45 ，连接交换机或集线器或者其他计算机设备。

状态指示灯 数码管屏幕

电源开关 CCTV接口（Q9）

电源接口 GPS接口（Q9）

电源风扇

网络接口（10/100baseT Ethernet RJ-45） console(串口)

四、 硬件安装

1、 安装准备：请参考上文中的硬件信息，将NTPS网络时间协议服务器安装在合适的温度、湿度、通风良好和清洁的机柜中或者机房的终端桌上，并仔细阅读以下说明；

2、 连接电源：建议将NTPS网络时间协议服务器的电源连接在UPS（不间断稳压电源）上，保证服务器的正常工作；

3、 连接console口：用串口线连接服务器的console和终端机（ASCLL终端机或安装了终端仿真软件的PC机）的串口；

4、 网络连接：

ü 服务器的网络接口连接交换机：使用两端都是RJ-45接头的网线，两个接头的做法采用国际标准EIA/TIA 568B，这样的网线称为平行电缆或者正序线，可以对NIC（网络接口适配器）和交换机或者集线器进行连接；

ü 服务器的网络接口直接连接网络设备：使用两端都是RJ-45接头的网线，一个接头的做法采用国际标准EIA/TIA 568B，另一个接头的做法采用国际标准EIA/TIA 568A，这样的网线称为交叉电缆或者反序线，可以对NIC和NIC之间进行连接；

5、 连接CCTV：（注意：连接CCTV的视频电缆一端连接电视机等信号源，会带有一定的电压，切忌不可连接到GPS的接口上，否则GPS芯片会电击受损。）

6、 连接GPS：

1) 天线简介：天线模块安装在一个特制而美观的模压的器壳内，坚固而耐久。所有天线模块的电路和元件都装在一个密封的天线组件内。主要元器件有低剖面微带插拔天线，陶瓷射频滤波器（即预选器）和信号前置放大器。天线模块设计并调谐在能有效接收GPS卫星发送的L1波部分信号（标称频率为1575.42MHz）。一但接收到信号，信号将被放大后送入M12接收器。天线模块内的信号前置放大是可以通过M12接收器供给的外部电源实现的。天线模块直接从M12接收器的天线连接器获取标称为20MA电流的5伏直流电源。

2) 天线模块的连接与安装：天线模块内有一个特殊设计的低剖面天线，它与M12接收器配合使用。天线接收的GPS信号在天线组合内进行放大，然后经电缆传至 M12接收器模块进行处理。天线安装在一个塑料盒内，以保护其不受恶劣环境的影响。

3) 对电缆与连接器的要求：天线模块转发接收到的GPS信号和从接收器模块接收电源的功率（5Vdc，20mA）是通过同一条电缆的。建议使用RG－58同轴电缆连接天线模块和接收器模块。装在天线模块基板上的射频插座作为天线电路连接的接口。请注意，电缆上的功率损耗在频率为1575.42MHz（对GPS的L1波段）时不得超过6dB。为满足6dB损耗的要求，RG－58电缆的长度应限制在6米以内。天线模块与接收器模块之间的连接电缆两端必须使用直角超小型插入式连接器。建议使用以下公司生产的RG－58电缆组件：·M/A-COM公司的超小型插头，零件号：5837-5006-13；·Phoenix公司的小型插头，零件号13-2800-1200M如果打算使用其他供应商的产品，则它必须是能与GPS接收器和天线插座相匹配的超小型插头。请注意，RG-58电缆的内导线应该是绞合线。详细资料请参看摩托罗拉零件号：3042451M01。如果使用实心内导线，则要求安装者在天线基座内安装电缆进行弯曲时，必须保证内导线的工作状态要保持像绞合线一样良好。

4) 推荐安置：天线的架设必须充分考虑当地的自然环境和电磁环境，架设场地的选择尤为重要。天线一般都是露天放置，冰凌日晒，风吹雨打，时间久了难免出现故障，严重时甚至收不到信号，所以卫星天线的维护工作也不可忽视。要使GPS的定位性能处于最佳状态，安装天线模块时，必须做到以下四点：

ü 天线平面应与当地水平面一致；

ü 天线必面对整个天空，以便可直视头顶所有可见的卫星。天线不论口径尺寸大小，都应尽可能架设在当地开阔空旷地最高处，避开山坡、树林、高层建筑物、铁塔、高压输电线等对天线波束的阻挡。天线主波束方向上应有足够的视界，天线正前方应有尽可能宽的视角。一般要求以天线基点为参考，对障碍物最高点所成的夹角Θ小于3度。

ü 天线的架设位置应避开风口，以减小天线的风载。在多雷雨地区，天线的架设位置应避开雷击多发地点，同时要采取多种避雷措施。

ü 天线模块的维护：天线安装调试完成后，在接收某确定卫星的电视信号时，其方位角、俯仰角基本不动。为消除卫星漂移带来的影响，可以根据实际收测效果，定期或不定期对天线进行微调，以便之始终处于最佳接收状态。

5) 避雷应用简介：为防止天线遭受雷击，天线上方应安装避雷针，在雷雨季节到来之前必须仔细检查避雷接地系统是否良好。在避雷方面，有一些工业标准，这些标准没在此文档中详细说明。（注：避雷设备为选配器件）

7、 启动服务器：按下电源的开关按钮，服务器启动，系统初始化设备，前面板的数码管显示屏出现随机数字，此时，数码管左边的四个状态指示灯全亮。

8、 TVSL 、TVWK、GPSL、GPWK四个状态指示灯的状态和代表的意义如下表：

状态指示灯
常绿
常红
常灭
备注

TVSL
选择CCTV作为校时信号源
无
没有选择CCTV作为校时信号源
需要在配置文件中设置

TVWK
搜索到CCTV信号
无
无CCTV信号
只要有信号输入就会亮

GPSL
无
选择GPS作为校时信号源
没有选择GPS作为校时信号源
需要在配置文件中设置

GPWK
无
搜索到GPS信号
无GPS信号
只要有信号输入就会亮

五、 服务器调试

1、 使用超级终端：

1） 进入超级终端。打开微软视窗系统，点击“开始”——“程序”—— “附件”—— “通讯”——“超级终端”；如下图所示：

2） 点击后，出现以下画面，输入新建连接的名称，系统会为用户把这个连接保存在附件的通讯栏目中，以便于用户的下次使用。点击“确定”按钮。

3） 第一行的“ntp2000”就是上一个对话框中填入的“名称”，最后一行的“连接时使用”的缺省设置是连接在“COM1”口上，点击下拉菜单条，有其他的选项，视用户实际连接的端口而定。

4） 点击右下方的“还原为默认值”按钮，比特率为9600，数据位8，奇偶校验“无”，停止位1，数据流控制“无”；

5） 如果PC串口与Network Time Server的console口连接正确，按一下“回车”键，即出现下列提示：

如果是第一次开机，系统会自动进入初始配置程序，也叫做设置模式（setup模式），设置模式的主要目的是在服务器第一次启动的时候迅速为服务器提供运行的基本配置。

设置模式开始显示信息如下：

Network time protocol server

Shihui.com

NTPS login:

2、 第一次开机配置：缺省用户名是“root”，缺省的密码设置为“ntps”。

Network time protocol server

Shihui.com

NTPS login:root
Password:

Welcome to shihui.com.ntps

Please follow the scripts and settings basic option

Bash:/root/conf/start-config: No such file or direction

Hostname [] …输入主机名

system password …………………………输入密码

IP Address [] …………………………输入主机的IP地址（使用点分十进制表示法）

IP Mask [] …………………………输入网络子网掩码（同上）

IP Gateway [] …………………………输入网络的网关（同上）

[ gps / cctv ] as clock source [] ……………选择校时方式（GPS或CCTV）

saving config ….

Save done

NTPS

Start ntpd

[NTPS] #

这样第一次的系统配置就成功了。

3、 系统命令集：进入系统后，提示符变成“#”。即平常所说的特许工作方式。用户需要熟悉以下几条命令：

ü show：此命令用于显示运行系统信息；

ü setup：此命令用于配置运行系统信息；

4、 show命令：在特许工作模式下，键入show，系统会自动提示未完的命令字。

[NTPS]#Show

Cpu ip start-config system

ü show cpu ：

[NTPS]#Show cpu

Temp fan

[NTPS]#Show cpu temp

60.0 50.0 33.0

该命令用于显示CPU温度。前两个值是调试信息，用户无需过问，最后一个值代表了CPU当前的温度。（同理，在后面类似命令的参数列中，也都是最后一个数值对用户有意义）

[NTPS]#show cpu fan

3000 5720

该命令用于显示CPU风扇的转速。5720代表了CPU风扇当前的转速。

ü show ip ：

[NTPS]#Show ip

Interface route

[NTPS]#Show ip interface

eth0 Link encap:10Mbps Ethernet HWaddr 00:90:0B:00:42:4E

inet addr:202.112.88.89 Bcast:202.112.88.255 Mask:255.255.255.0

UP BROADCAST RUNNING MULTICAST MTU:1500 Metric:1

RX packets:0 errors:0 dropped:0 overruns:0

TX packets:0 errors:0 dropped:0 overruns:0

Interrupt:15 Base address:0xe400

该命令用于显示网络接口的状态信息。记录了网络接口类型、带宽、MAC地址；显示了所配置的IP地址，广播地址和子网掩码；最大传输字节，度量值以及收发数据包的情况；

[NTPS]#Show ip route

Kernel IP routing table

Destination Gateway Genmask Flags Metric Ref Use Iface

202.112.88.0 * 255.255.255.0 U 0 0 0 eth0

loopback * 255.0.0.0 U 0 0 0 lo

default 202.112.88.99 0.0.0.0 UG 0 0 0 eth0

该命令用于显示网络路由的基本信息。

ü show start-config ：

[NTPS]#Show start-config

#ntps configure file

#system

hostname=ntps

password=ntps

# ip

ip_address=202.112.88.89

ip_mask=255.255.255.0

ip_gateway=202.112.88.99

#clock

clock=GPS

该命令显示了启动文件的配置信息。包括了主机名和密码，IP地址，子网掩码和网关，以及校时方式。

ü show system ：

[NTPS]#Show system

temp fan time led

[NTPS]#Show system temp

60.0 50.0 36.5

该命名用于显示系统温度。最后一个数值代表了系统当前温度。

[NTPS]#Show system fan

3000 0

该命名用于显示系统风扇转速。最后一个数值代表了系统风扇当前的转速。0代表系统内无风扇或风扇已经损坏。

[NTPS]#Show system time

Mon Apr 15 21:40:55 CST 2002

该命名用于显示系统时间。包括了星期，月，日，时，分，秒，年。CST代表本地时间。注：本服务器出厂缺省设置为东八区专用。

[NTPS]#Show system led

Current system led status

CCTVWK-GPSWK--CCTVSL-- GPSSL

--OFF----OFF----OFF----OFF—

该命令用于显示服务器前面板状态指示灯的明暗，ON或OFF代表的意义见《硬件安装》的第8小节。

5、 setup 命令：键入setup，系统进入设置模式（setup模式），其步骤与第一次启动机器的界面很相似，用户可以按照系统提示的信息一步步进行配置，开始配置的信息作为缺省值显示在[ ]中。用户可以随时按Ctrl-C中断设置模式，此时刚刚配置的信息没有写入Flash中，下次启动仍按照配置文件中（Start-config）的信息启动。

六、 安装客户端

1、 客户端来源：客户端软件存储在服务器的FLASH中随服务器一同附送给用户。用户可以通过WEB方式在服务器上下载。网址为：http://***.***.***.***。即服务器的IP地址。下载的客户端软件名称和图标见下图：

2、 安装客户端：双击上图图标。

点击“是”按钮，

点击“Next”,

选择安装目录，点击“Next”,

在开始菜单中加入快捷方式，点击“Next”，

开始安装，点击“Install”，安装程序开始复制文件，并且初始化配置。

程序安装后，会出现上图，询问用户是不是需要配置服务器。当客户端所在机器第一次安装本软件时，一般都需要进行服务器配置。点击“Install Service”按钮。

如上图所示：

Time Server：填写网络时间协议服务器的IP地址或主机名；

Time Server Protocol：使用的网络协议是SNTP；

Update Interval：设置10秒钟向服务器取一次时间；

Retry Interval：如果取时间失败，则每10秒钟重试一次

Max Free Run：取时间失败，重试7500秒后报警；

（用户可以根据需要设置各个参数项）

用户也可以点击“Find Server”按钮，搜索局域网中服务器，见下图：

3、 配置客户端：运行了“开始”——“程序”——“Net Time”——“Net Time.exe” 后，在屏幕下部的快捷菜单栏中出现 的图标，如果此时没有配置网络时间协议服务器或者服务器没有处于工作状态下，则 图标的上面会出现一个红色的叉，表示目前客户端不可用。右健点击该图标，并选择“属性”，进入下图的“属性”对话框，

点击“Settings ”按钮，进入客户端设置窗口，用户可以按照上述的方法进行配置：

4、 祝贺您！已经成功的安装了网络校时服务系统的客户端。您可以将客户端的时间改成错误时间，等候第一次校时的开始。

七、 性能参数

1、 M12GPS接收器性能指标

基本性能
接收器设计
·8个并行通道

·L1波段 1575.42Mhz

·C/A码 (1.023Mhz码速率)

·码加载波跟踪（载波辅助跟综）

跟踪能力
·同时接收12颗卫星信号

工作特性
动态范围
·速度： 515m/s (1000节), 在高度小于18000m时, 速度大于

1000节

·加速度：4g

·加速度变化率：5 m/s3

·振动：7.7G (符合美国军用标准810E)

初次捕获时间(TTFF)

(在-30至+85℃环境下测定的)
·小于15秒，典型TTFF－热启动(有当前的历书、位置、时间和

星历表)

·小于45秒，典型TTFF－温启动(有当前的历书、位置和时间)

·小于70秒，典型TTFF－冷启动（无存储信息）

·小于1.0秒，内部再捕获

定位精度
·100米 2dRMS（有SA）

·无SA的SEP小于25米

授时精度（每秒1个脉冲，1PPS）
·500 纳秒（1 sigma）(有SA)

数据
·WGS－84基准坐标系

·一个用户可定义数据

串行通讯
I/O信息

·纬度、经度、高程、速度、航向、时间

·Motorola 二进制协议，9600波特率

·NMEA0183协议，4800波特率

·用软件可选输出速率（连续式或询问式）

·3V数字逻辑接口

·第二个COM口用于RTCM输入

电源要求

·2.8V至3.2V的Vdc；50mVp-p波动（最大值）

·外接2.5V至5.25V，15μA（典型值） 60μA（最大值）

电源消耗
·小于0.225W，3V（不带天线）

电气特性
尺寸
·接收器40.0×60.0×10.0mm[1.57×2.36×0.39英寸]

重量
·接收器25克（0.9盎司）

连接器
·数据/电源：为10针插头（2×5）开放式

·射频：直角OSX 或MMCX（超小型卡式）

天线

天线与接收器连接
·有源微带天线模块

·接收器可选择供电3V或5V

·单根同轴电缆（用于有源天线）对L1的最大损耗6dB

·天线电流检测电路

·天线增益范围10至26dB

环境特性
操作温度

保存温度
·接收器模块 – 40℃至 + 85℃

·– 40℃至105℃

湿度
·95％，不凝结 + 38℃至 +85℃

高度
·18km（60,000英尺）（最大值）

·速度小于515m/s（1000节）时大于18km（60,000英尺）

其它
可选项
·锂电池

2、 天线规格：由GPS接收器为有源天线提供+5Vdc电源

ü 天线增益： 24 分贝

ü 输入阻抗： 50欧姆

ü 电压驻波比：在1575.42 MHz 1MHz时最大为2.1

ü 连接器型号：直型，OSX插孔

ü 前放电源：+5Vdc,25mA(最大为50 mA)

ü 工作频率：1757.42MHz

ü 带宽： 30 MHz（典型值）

ü 极化特性：右旋圆极化

ü 方向图：扁半球型

ü 增益特性：离水平面90度(天顶)，最小为+3Dbic， 离水平面30度，最小为 0dBic，离水平面0度， 最小为 -6dBic

ü 前放增益： 最小为18dB(包括6dB的电缆损耗)

ü 噪声系数： 最大为2.5dB

八、 注意事项

1、 使用服务器前请仔细阅读本说明。

2、 天线内无避雷装置，推荐安装时另外配置避雷器：如BNC高频同轴避雷器，在频率为2.4G（GPS接收1.5G的导航信号）时插入损耗小于0.4dB。

九、 软件升级

1、 我公司将免费提供网络时间协议服务器的系统工具包的升级版本。升级包包含两个部分：bzImage：系统核和tool.gz工具包。

2、 升级包的来源：可以从我公司的网站上获取，或者向我公司的技术人员咨询索取。

3、 升级方法：

1） 将网络时间协议服务器的console口与FTP服务器的串口相连。

2） 启动超级终端。方法如上所述。

3） 使用FTP命令，连接到FTP服务器上，格式如下：

ftp ***.***.***.***，

键入的地址是FTP服务器的IP地址。

4） 进入升级版本文件所在的目录。

5） 键入“bin”命令，显示结果如下：

200 Type set to I.

6） 键入“mput *”命令备份当前系统工具包：

7） 键入“mget *”命令下载升级包：

mget bzImage? y ……………………………键入“y”表示许可

200 PORT command successful.

150 Opening BINARY mode data connection for bzImage (592110 bytes).

226 Transfer complete.

592110 bytes received in 0.523 secs (1.1e+03 Kbytes/sec)

mget tool.gz? y ……………………………键入“y”表示许可

200 PORT command successful.

150 Opening BINARY mode data connection for tool.gz (2437985 bytes).

226 Transfer complete.

2437985 bytes received in 2.15 secs (1.1e+03 Kbytes/sec)

8） 键入“bye”命令退出FTP服务。显示结果如下：

221-You have transferred 3030095 bytes in 2 files.

221-Total traffic for this session was 3031185 bytes in 3 transfers.

221 Thank you for using the FTP service on localhost.localdomain.

9） 键入“sync”将升级包从内存中写入FLASH，以便于下次启动时加载新的版本。稍等几秒钟。注意，一定要使用本命令，否则下次启动时有可能加载错误。

10） 键入“reboot”重新启动网络时间协议服务器。