NPL로부터 시간(MSF)
Time from NPL (MSF)
《NPL로부터의 시간》은 영국의 국가 시간 기준 역할을 하는 컴브리아 안톤 인근의 안톤 라디오 방송국에서 방송되는 라디오 신호다.[1] 시간신호는 송신기 부지에 설치된 3개의 원자 시계에서 파생되며, 테딩턴에 있는 영국 국립물리연구소(NPL)가 유지하는 시간기준에 기초한다.[2] 이 서비스는 NPL과의 계약에 따라 Babcock International(이전 제공업체 VT Communications를 인수)에 의해 제공된다. 구 기업혁신기술부(BEIS)의 자금 지원을 받았으며[update], 2017년 현재 NPL 관리 유한회사(NPLML)는 사업 에너지 산업 전략부(BEIS)가 소유하고 있으며, NPL은 공기업으로 운영되고 있다.[1][3][4]
MSF 신호(이전의 럭비 시계)라고도 알려진 이 신호는 60kHz의 매우 정확한 주파수로 방송되며 영국 전역과 북유럽 및 서유럽의 많은 지역에서 수신될 수 있다. 신호의 반송 주파수는 60 kHz에서 10의12 2 부분 이내로 유지되며 라디오 방송국의 세슘 원자 시계에 의해 제어된다.[1]
역사
럭비의 라디오 방송국은 1926년부터 우체국에서 콜사인 GBR과 함께 처음 운영되었다. 1927년 12월 19일부터는 왕립 천문대에서 15.8kHz의 시간 신호를 방송하여 전세계적으로 수신할 수 있었다. 10:00과 18:00 GMT까지 5분 동안 306개의 펄스로 구성되었으며, 매 분 시작 시 더 긴 펄스로 구성되었다. 주파수 이동 키잉은 1967년에 추가되어 주파수 참조로 사용하기 어렵게 되었다. 모스 코드의 호출부호 "GBR GBR TIME"에 선행하는 시간신호는 03:00, 09:00, 15:00, 21:00 이전의 5분 동안 전송되었다. 19.6kHz의 송신기 GBZ는 유지보수를 위해 GBR이 방송되지 않을 때 예비용으로 사용되었다.[5] 결국 1986년 11월 GBR로부터의 시간신호가 종료되어 더 이상 주파수 참조로 사용되지 않는다.[6]
MSF 신호는 아래 설명된 전송 패턴에 따라 1950년에 시작되었다. 그것들은 원래 낮 동안에만 2.5, 5 및 10 MHz의 주파수 참조를 제공하도록 의도되었다. 처음에는 발표 매 15분,"MSFMSFMSF"(MSF모르스 부호로"--··· ··-·"은)의 모스 부호 표현을 시작으로 연설"이것은 MSF, 럭비, 영국, 송신..."[7]에 의해 1953년 5월부터, 신호가 되지만, 정규 5분 중단의 수신 허용하기 위해 24시간 방송 시간 있었다. 고르그녀의 신호 60kHz 신호는 1966년 마침내 24시간 중단 없는 서비스가 되었으며, 1988년 2월 주파수 참조가 중단되었다.[6]
2월 27일 2007년에 NPLAnthornCoordinates에서:{이 새로운 시간 신호 변속기의 시험.mw-parser-output.geo-default,.mw-parser-output.geo-dms,.mw-parser-output .geo-dec{디스플레이:인라인}.mw-parser-output.geo-nondefault,.mw-parser-output .geo-multi-punct{디스플레이 아무 것도 없}.mw-parser-output.longitude,.mw-parser-output .latitude 시작했다.white-space:nowrap}54°55′N 3°17′W / 54.91°N 3.28°W/ W /.[8] 안톤 역은 VT커뮤니케이션즈가 2007년 개업 때부터 밥콕 인터내셔널에 인수된 2010년까지 운영했다.[9]
이전 시설의 정식 출범은 2007년 4월 1일 서비스 명칭이 'NPL로부터의 시간'이 되고 럭비로부터의 신호가 영구적으로 꺼지는 시점에 이루어졌다.[10][11] 위치의 변화와 그에 따른 신호 강도의 변화는 MSF 신호를 사용하도록 설계된 일부 장비가 계속 그렇게 하지 못하게 할 수 있다. 이것은 최적의 감도를 위해 설계되지 않은 국산 장비에서 더 많이 발견되며, 무턱대고 배치된다.[citation needed] 현재 안톤으로부터의 신호는 비록 럭비보다 약하지만 지중해의 위치에서는 여전히 사용할 수 있다.
'MSF 신호' 및 '약물 시계'
1950년 타임 신호의 취임식부터 2007년 4월 1일까지는 워릭셔주 럭비 근처의 럭비 라디오 방송국에서 전송되었다.[6][12] 송신기의 원래 위치는 시계를 "럭비 시계"[13]라고 지칭하는 것을 의미했다. 2007년 컴브리아로 이전한 이후 NPL은 공식적으로 이 신호를 "The Time from NPL"[12]이라고 부른다.
럭비 송신기의 호출부호는 MSF로, 여기서 'M'은 영국에 할당된 ITU 접두사 중 하나이며, 'SF'라는 글자는 문서화된 이유 없이 할당되었다. 이로 인해 "MSF 신호"라는 공통 용어가 생겨났으며, NPL은 여전히 MSF 신호는 NPL에서 사용되고 있다.[6] 서비스 공식 이력에는 "약비에게 기준 변조 표준 주파수 전송을 위한 추가 약속이 부여됐다"고 돼 있지만, 호출부호 'MSF'[14]에 대해서는 실제 설명이 나와 있지 않다. NPL에 따르면, "마스터 표준 주파수"로 외울 수 있도록 호출 부호를 선택한 것으로 보이지만, MSF는 약어로 의도된 것은 아니었다.[15]
송수신
전송된 신호는 60 kHz 주파수에서 10의12 2 부분 이내에서 17 kW의 유효 복사 전력을 가진다.[1] 신호 강도는 100km(60마일)에서 10mV/m 이상이며, 송신기에서 1,000km(600마일)에서 100μV/m 이상이기 때문에 영국 전역에서 이 강도 이상으로 수신할 수 있다.[12] 이 신호는 북유럽과 서유럽에서도 수신될 수 있으며 널리 사용되고 있다.[1]
럭비에 있을 때 송신기는 60kW의 무선 주파수 전력(주전원 70kW 사용)을 발생시켰다. 180미터 높이(590')의 티에리알 안테나는 그것의 꼭대기에서 가로 500미터(1640')에 있었다. 안테나의 수직 부분은 신호를 방사하여 수신된 강도가 모든 방향에서 유사하였다(약간 전방위적이었다).[6]
사용하다
정확한 시간이 필요한 전문적 용도 외에도 NPL 신호를 이용한 디지털과 아날로그 디스플레이를 모두 갖춘 무선 제어식 시계(표준 시간 전송이 가능한 다른 지역에서도 비슷한 시계를 이용할 수 있다)가 널리 사용되고 있다. 사용자들에 관한 한, 그들은 단순히 다른 사람들과 동일한 특징과 설정을 가진 시계일 뿐이지만, 항상 적절한 시간을 표시하고, 여름 동안 스스로를 교정한다.
프로토콜
빠른코드
1950년 MSF가 처음 도입되었을 때, 그것은 코드화된 데이터가 없는 초와 분 표시기로만 구성되었다. 1974년 100비트/s의 짧은 이진 코드 버스트가 분 마커에 삽입되어 시간을 지정하였다. 1977년에는 느린 코드가 도입되어, 전체 분에 걸쳐 1비트/s로 시간을 인코딩하였다(아래 세부사항 참조). 1998년에는 원래의 빠른 코드가 제거되어 느린 코드와 간단한 분 마커가 남게 되었다.[16]
느린 코드
현재 이 신호는 다음과 같이 인코딩되어 있다.
MSF 송신기는 현재 시간 및 날짜를 인코딩하기 위해 매초 초에 가까운 짧은 간격(온오프 키잉) 동안 꺼진다. 60 kHz 반송파의 상승 및 하강 시간은 안테나와 송신기의 조합에 의해 결정된다.[17]
각 UTC 초는 100ms의 '꺼짐'으로 시작하며, 최소 500ms의 캐리어에 선행한다. 두 번째 마커는 0° 경도에서 실제로 관측될 수 있는 평균 태양 시간인 유니버설 시간(UTC)의 ±0.9초 이내에 항상 존재하는 조정된 보편 시간(UTC)에 비해 ±1 ms 이상의 정확도로 전송된다.
첫 번째 초는 2번째 00로 표시되며, 캐리어를 끈 상태에서 500ms의 기간으로 시작하여 분 마커 역할을 한다.
분기의 나머지 59초(또는 예외적으로 60초 또는 58초)는 항상 최소 100 ms 'off'로 시작하고, 그 다음에 각각 100 ms의 2개의 데이터 비트가 나타나며, 최소 700 ms의 캐리어로 끝난다.
- 비트 A는 두 번째 이후 100ms에서 200ms까지 전송됨
- 비트 B는 2차 이후 200ms에서 300ms까지 전송된다.
음극성 비트 신호 전달
Carrier ON비트 값 0을 나타낸다.Carrier OFF비트 값 1을 나타낸다.
1초당 100ms 피스 10개로 간주되는 경우, 분량 마커는 다음과 같이 전송된다. 1111100000, 다른 모든 초가 로 전송되는 동안 1AB0000000.
초당 두 개의 데이터 비트가 전송되지만, 시간 코드는 그 중 하나만 가변적이라는 속성을 가지고 있다. 0이 아닌 B 비트는 해당 A 비트가 고정된 값을 가질 때만 전송된다.
01~16초는 원자 시간과 천문 시간의 차이(DUT1)에 대한 현재 분 정보를 전달하며, 나머지 초는 시간과 날짜 코드를 전달한다.
시간 및 날짜 코드 정보는 해당 분 마커(전분 17초, 도약 초가 없는 경우) 43초 전에 시작되며, 항상 영국 시민 시간 단위로 제공되며, 겨울에는 UTC, 여름 시간에는 UTC+1h이다.
| 비트 | A | B | 의미 | 비트 | A | B | 의미 | 비트 | A | B | 의미 | |||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 00 | 1 | 1 | 분 표시 | 20 | 10 | 0 | 연도 (00–99) | 40 | 10 | 0 | 시간 (00–23) | |||
| 01 | 0 | +0.1 | DUT1 (0.1–0.8) 단일 인코딩, 의 경우 정해져 있다. DUT1 ≥ 무게 | 21 | 8 | 0 | 41 | 8 | 0 | |||||
| 02 | 0 | +0.2 | 22 | 4 | 0 | 42 | 4 | 0 | ||||||
| 03 | 0 | +0.3 | 23 | 2 | 0 | 43 | 2 | 0 | ||||||
| 04 | 0 | +0.4 | 24 | 1 | 0 | 44 | 1 | 0 | ||||||
| 05 | 0 | +0.5 | 25 | 10 | 0 | 월 (01–12) | 45 | 40 | 0 | 극히 작은 (00–59) | ||||
| 06 | 0 | +0.6 | 26 | 8 | 0 | 46 | 20 | 0 | ||||||
| 07 | 0 | +0.7 | 27 | 4 | 0 | 47 | 10 | 0 | ||||||
| 08 | 0 | +0.8 | 28 | 2 | 0 | 48 | 8 | 0 | ||||||
| 09 | 0 | −0.1 | DUT1 (−0.1–−0.8) 단일 인코딩, 의 경우 정해져 있다. DUT1 ≤ 무게 | 29 | 1 | 0 | 49 | 4 | 0 | |||||
| 10 | 0 | −0.2 | 30 | 20 | 0 | 월일 (01–31) | 50 | 2 | 0 | |||||
| 11 | 0 | −0.3 | 31 | 10 | 0 | 51 | 1 | 0 | ||||||
| 12 | 0 | −0.4 | 32 | 8 | 0 | 52 | 0 | 0 | 분표기 01111110 | |||||
| 13 | 0 | −0.5 | 33 | 4 | 0 | 53 | 1 | STW | 여름 시간 경고. | |||||
| 14 | 0 | −0.6 | 34 | 2 | 0 | 54 | 1 | P1 | 연도(17A–24A) | 홀수 동등성 에 걸쳐서 | ||||
| 15 | 0 | −0.7 | 35 | 1 | 0 | 55 | 1 | P2 | 일(25A–35A) | |||||
| 16 | 0 | −0.8 | 36 | 4 | 0 | 요일 일요일=0 토요일=6 | 56 | 1 | P3 | 다우(36A–38A) | ||||
| 17 | 80 | 0 | 연도 (00-99년) | 37 | 2 | 0 | 57 | 1 | P4 | 시간(39A~51A) | ||||
| 18 | 40 | 0 | 38 | 1 | 0 | 58 | 1 | 세인트 | 여름 유효 기간. | |||||
| 19 | 20 | 0 | 39 | 20 | 0 | 시간(00–23) | 59 | 0 | 0 | 사용되지 않음, 항상 0. | ||||
01B-08B의 연속 비트는 +0.1초에서 +0.8초까지의 양의 DUT1 값을 나타내기 위해 1로 설정된다. 예를 들어, 비트 05B는 DUT1 ≥ 0.5초일 때 설정된다. 09B~16B의 연속 비트는 -0.1초에서 -0.8초까지의 음의 DUT1 값을 나타내기 위해 1로 설정된다. 예를 들어, 비트 11B는 DUT1 ≤ -0.3초일 경우 설정된다.
도약초의 경우, 16초와 17초 사이에 0비트를 삽입한다.[17] 마이너스 도약의 경우 2차 16이 삭제된다. 마이너스 도약 초는 DUT1이 양수일 때만 발생할 수 있기 때문에 비트 9B~16B는 0이 된다.
비트 17A~51A는 다음 분 시간을 이진 코딩된 소수점, 가장 중요한 비트 먼저 인코딩한다. 비트 17A로 시작하는 것은 10년 4비트, 10개월 1비트, 10개월 4비트, 10일 2비트, 10일 4비트, 일주일 3비트(0=일요일), 10시간 2비트, 10시간 4비트, 10분 3비트, 4비트, 10분 4비트, 4비트 4비트, 4비트 4비트가 나온다.
비트 52A~59A는 미세한 경계를 식별하는 또 다른 방법을 제공한다. 이 순서 01111110 A 비트는 다른 곳에 나타나지 않는다. BCD 인코딩으로 인해 최대 5개의 연속 1비트가 A 비트의 다른 곳에 나타날 수 있다(7월 30일 또는 31일 비트 27A~31A 또는 7일로 끝나는 날이 토요일인 경우 비트 33A~37A). 따라서 이 6개의 연속 1비트는 분말의 끝을 고유하게 식별한다.
비트 54B~57B는 시간 코드에 걸쳐 홀수 패리티를 제공한다. 4개의 패리티 비트는 각각 연도(8비트), 월 및 일(11비트), 요일(3비트), 시간(13비트)을 포함한다.
비트 58B는 방송시간이 여름임을 나타낸다. 비트 53B는 여름 시간 비트가 곧 바뀔 것이라고 경고한다. 변경 1시간 7초 전, 변경 7초 전 61분 연속, 변경 7초 전, 첫 번째 변경 비트 58B 5초 전으로, 시간 변경 순간 전 2초(1.7~1.8초 더 정밀하게) 자체 전송한다.
현재 신호 형식의 단점
MSF는 평균 1년에 1회 미만으로 발생하는 향후 도약 초의 명시적인 사전 경고를 방송하지 않는다.[3] 유일한 표시는 윤초 전 분 동안 시간 코드 전 패딩 비트 수의 변화뿐이다. 따라서 사전에 수신기에 수동으로 윤초 고시를 입력하지 않는 한, 자율 MSF 수신기가 윤초 후(특히 윤초 시점에 수신 상태가 견고하지 않은 경우) UTC와의 동기화를 회복할 때까지 다소 시간이 걸릴 수 있다.
이 시간 신호는 여름 시간 변화에 대한 1시간 경고만 제공한다.[17]
가동 중단
MSF는 일반적으로 연속적으로 방송되지만, 때때로 예정된 또는 예정되지 않은 유지보수를 위해 서비스를 중단한다. NPL은 예정된 운영 중단과 계획되지 않은 유지 관리에 대한 정보를 나열하는 웹 페이지를 유지 관리한다.[18]
참고 항목
참조
- ^ Jump up to: a b c d e "NPL Time Metrology". National Physical Laboratory, UK. Archived from the original on 27 June 2013. Retrieved 8 February 2012.
- ^ "MSF The Time from NPL" (PDF). National Physical Laboratory, UK. Archived from the original on October 31, 2007. Retrieved 6 April 2007.CS1 maint: 잘못된 URL(링크)
- ^ Jump up to: a b Thomas, Roger (July 2014). "MSF and the NPL". Radio User. Bournemouth UK: PW Publishing Ltd: 47–49. ISSN 1748-8117.
- ^ "What is NPL?". National Physical Laboratory. Archived from the original on 26 June 2015. Retrieved 9 October 2017.
- ^ Gerd Klawitter (1980). List of Time Signal Stations (9th Edition). pp. 30–31.
- ^ Jump up to: a b c d e "NPL T&F: FAQs". National Physical Laboratory, UK. Archived from the original on 6 June 2009. Retrieved 23 January 2008.
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- ^ Kelly Eve (28 February 2007). "Time Begins in Anthorn Village". News & Star. Carlisle. Archived from the original on 10 August 2007. Retrieved 28 February 2007.
- ^ "MSF radio time signal". National Physical Laboratory. Archived from the original on 2019-07-05. Retrieved 2019-07-05.
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- ^ "Time change marks end of an era". BBC News Online. 25 March 2007. Archived from the original on 27 March 2007. Retrieved 28 March 2007.
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- ^ "ARM+FPGA based Rugby clock". Computer Laboratory, University of Cambridge. Archived from the original on 2 June 2007. Retrieved 6 April 2007.
- ^ "The Official History of Rugby Radio Station". Archived from the original on 2004-12-14. Retrieved 2005-01-05.
- ^ "NPL FAQ "What does MSF stand for?"". Archived from the original on 2014-04-22. Retrieved 2014-01-20.
- ^ National Physical Laboratory (25 March 2010). "What is the MSF fast code? (FAQ-Time)". Archived from the original on 22 September 2018. Retrieved 22 September 2018.
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- ^ "MSF Outages". Archived from the original on 2013-07-04. Retrieved 2013-07-02.
