NTP – Używający Zegara Atomowego jako Odbiornika do Synchronizacji Czasu

Zegary atomowe są najbardziej dokładnymi urządzeniami kontrolującymi czas wynalezionymi przez człowieka. Nowoczesne zegary atomowe są tak dokładne, że w ciągu 100 milionów lat nie mogą stracić nawet sekundy.

Dokładność ta czyni je idealnym wzorcem dla serwera NTP (Sieciowy Serwer Czasu). NTP jest protokołem szeroko używanym do synchronizacji sieci komputerowych przez Internet lub sieć lolalną (LAN).

Zegary atomowe są na tyle dokładne, że uniwersalna skala czasu została nazwana UTC (Uniwersalny Czas Koordynowany), który jest oparty na czasie podawanym przez zegary atomowe. UTC wykorzystuje się na całym świecie, jest identyczne w każdym miejscu kuli ziemskiej, co pozwala synchronizować sieci komputerowe do tego samego czasu.

Niestety zegary atomowe są drogie, nadzwyczaj delikatne i wyposażone w masywne elementy, dlatego mogą znajdować się jedynie w wielkich fizycznych laboratoriach bądź w olbrzymich elementach wyposażenia takich jak satelity.

Na szczęście dedykowany serwer NTP umożliwia synchronizację z czasem UTC, wykorzystując jako wzorzec czasu zegar atomowy. Używa czasu narodowego i jego transmisji częstotliwości bądź sieci GPS (System Nawigacji Satelitarnej).

Wiele laboratoriów fizycznych takich jak NPL w Wielkiej Brytanii, NPL w Niemczech i NIST w USA, przekazuje źródło czasu UTC  na długich falach. Sygnały te mogą być odbierane przez serwer NTP, wykorzystujący odbiornik radiowy. Niestety emisje radiowe nie są nadawane przez wszystkie kraje więc sygnały te są niedostępne.

Na szczęście konstelacje satelit, które składają się na sieć GPS Stanów Zjednoczonych, wszystkie posiadają pokładowe zegary atomowe. Ich sygnał jest wykorzystywany przez odbiorniki nawigacji satelitarnej, aby określić lokalizację, ale równie dobrze może być wykorzystywany przez serwer NTP GPS jako źródło czasu.

Używanie wzorca radiowego serwera NTP lub serwera czasu GPS, umożliwia synchronizacje z UTC co do kilku milisekund.