任何晶振實(shí)際工作頻率都是不穩(wěn)定的,只是程度不同而已。即使溫度補(bǔ)償?shù)木д?,在常溫范圍?nèi)(攝氏10℃~35℃)也有大約5×10-7~2×10-6的誤差。晶振實(shí)際頻率是受外界多種因素(溫度、電壓、老化等)影響而改變的。因此,時鐘頻率偏差系數(shù)k并非恒定不變的。每隔一定時間,NTP客戶機(jī)要對時鐘頻率偏差系數(shù)k進(jìn)行校正,才能保證計時精度。
NTP授時精度與NTP服務(wù)器與用戶間的網(wǎng)絡(luò)狀況有關(guān),主要取決于NTP包往返路由的延時對稱程度,往返路由的延時不對稱值不超過網(wǎng)絡(luò)延時。式(2)是在假設(shè)NTP請求和回復(fù)包在網(wǎng)上傳送延時相等,即d1=d2=d/2的情況下得出的,而d1、d2的取值范圍在(0...d)間,由式(3)可以得出授時誤差是±d/2。一般廣域網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)延時在10 ms~500ms之間;局域網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)延時在計時操作系統(tǒng)內(nèi)核處理延遲的情況下通常小于1ms。
聯(lián)網(wǎng)計算機(jī)同步時鐘簡便的方法是網(wǎng)絡(luò)授時。網(wǎng)絡(luò)授時分為廣域網(wǎng)授時和局域網(wǎng)授時。廣域網(wǎng)授時精度通常能達(dá)50ms級,但有時超過500ms,這是因?yàn)槊看谓?jīng)過的路由器路徑可能不相同?,F(xiàn)在還沒有更好的辦法將這種不同路徑延遲的時間誤差完全消除。局域網(wǎng)授時不存在路由器路徑延遲問題,因而授時精度理論上可以提到亞毫秒級。Windows內(nèi)置NTP服務(wù),在局域網(wǎng)內(nèi)其授時精度也只能達(dá)10ms級。因此,提高局域網(wǎng)NTP授時精度成為一個迫切需要解決的問題。
一般的計算機(jī)和嵌入式設(shè)備在時鐘度方面沒有明確的指標(biāo)要求, 時鐘精度只有10-4~10-5,每天可能誤差達(dá)十幾秒或更多,如果不及時校正,其累積時間誤差不可忽視。許多工業(yè)控制過程需要高準(zhǔn)確度時間,如:電力系統(tǒng)內(nèi)眾多的計算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)、保護(hù)裝置、故障錄波器等時間同步要在ms級以內(nèi)。