Les horloges atomiques existent depuis plus de cinquante ans. Ce sont des horloges qui utilisent une fréquence de résonance atomique comme élément de chronométrage plutôt que des cristaux oscillants conventionnels tels que le quartz.

La plupart des horloges atomiques utilisent la résonance de l'atome césium-133 qui résonne à une fréquence exacte de 9,192,631,770 toutes les secondes. Depuis 1967, le système international d'unités (SI) a défini la seconde comme le nombre de cycles du césium -133 qui fait des horloges atomiques (parfois appelées oscillateurs au césium) la norme pour les mesures de temps.

Parce que la résonance de l'atome de césium-133 est si précise, cela rend les horloges atomiques précises à moins de 2 nanosecondes par jour, ce qui équivaut à environ une seconde en 1.4million années.

Comme les horloges atomiques sont si précises et peuvent maintenir une échelle de temps continue et stable, un temps universel, UTC (Coordinated Universal Time ou Temps Universel Coordonné), a été développé et prend en charge des fonctionnalités telles que les secondes intercalaires pour compenser le ralentissement du La rotation de la Terre.

Cependant, les horloges atomiques sont extrêmement coûteuses et ne se trouvent généralement que dans les laboratoires de physique à grande échelle. Cependant, NTP (Network Time Protocol), le moyen standard pour réaliser la synchronisation temporelle sur les réseaux informatiques, peut se synchroniser sur une horloge atomique en utilisant soit le réseau GPS (Global Positioning System) ou des transmissions radio spécialisées.

Le plus utilisé est le GPS (Global Positioning System), développé par l'armée américaine. Le GPS incorpore au moins des satellites de communication 24 en haute orbite pour fournir des informations de positionnement et de localisation précises. Chaque satellite GPS ne peut le faire qu'en utilisant une horloge atomique qui peut à son tour être utilisée comme référence de synchronisation.

Un serveur de temps GPS est une source de temps et de fréquence idéale car il peut fournir une heure très précise n'importe où dans le monde en utilisant des composants relativement bon marché. Chaque satellite GPS émet sur deux fréquences L2 pour un usage militaire et L1 pour une utilisation par des civils transmis à 1575 MHz. Les antennes et récepteurs GPS à faible coût sont maintenant largement disponibles.

Il y a également un certain nombre de transmissions radio de temps et de fréquence nationales qui peuvent être utilisées pour synchroniser un serveur NTP. En Grande-Bretagne le signal (appelé MSF) est diffusé par le National Physics Laboratory de Cumbria qui sert de référence temporelle nationale du Royaume-Uni, il existe également des systèmes similaires au Colorado, aux États-Unis et à Francfort en Allemagne (DCF-77). Ces signaux fournissent l'heure UTC à une précision de 100 microsecondes, cependant, le signal radio a une gamme finie et est vulnérable aux interférences.

En utilisant un serveur NTP GPS ou un serveur de temps NTP basé sur la radio, les clients d'heure réseau peuvent être synchronisés en quelques millisecondes d'UTC en fonction du trafic réseau.

Ce message a été écrit par Richard N Williams

Richard N Williams est un auteur technique et spécialiste de l'industrie de la synchronisation du serveur et de l'heure NTP. Richard N Williams sur Google+