4. Definitions (定義)
このセクションでは、いくつかの技術用語を定義します。タイムスケール (timescale) は、時間が不定のビット数を持つ単調増加する二進カウンターの値として表現される参照フレームです。小数点が使用される場合、秒および秒の端数で計数します。協定世界時 (Coordinated Universal Time, UTC) タイムスケールは、ITU-R TF.460 [ITU-R_TF.460] によって定義されています。1865年のメートル条約 (Metre Convention) の後援の下、1975年にCGPM [CGPM] は民間時間の基礎としてUTCの使用を強く支持しました。
協定世界時 (UTC) タイムスケールは、国立標準研究所 (national standards laboratories) によって配布される平均太陽時 (mean solar time) を表します。システム時刻 (system time) は、ハードウェアおよびオペレーティングシステムによって維持されるシステムクロック (system clock) によって表されます。NTPアルゴリズムの目標は、UTCとシステムクロックの間の時間差 (time difference) と周波数差 (frequency difference) の両方を最小化することです。これらの差が公称許容差 (nominal tolerances) 未満に減少すると、システムクロックはUTCに同期している (synchronized) と言われます。
イベントの日付 (date) は、イベントが発生するUTC時刻です。日付は大文字のTで指定される一時的な値 (ephemeral values) です。実行時間 (running time) は、NTPプログラムの同期機能に一致する別のタイムスケールです。
タイムスタンプ (timestamp) T(t) は、実行時間tにおけるUTC日付またはUTCからの時間オフセット (time offset) のいずれかを表します。どちらの意味が意図されているかは、文脈から明らかであるべきです。T(t) を時間オフセット、R(t) を周波数オフセット (frequency offset)、D(t) を経年変化率 (aging rate, tに対するR(t)の一次導関数) とします。そして、T(t_0) がt = t_0で決定されたUTC時間オフセットである場合、時刻tでのUTC時間オフセットは
T(t) = T(t_0) + R(t_0)(t-t_0) + 1/2 * D(t_0)(t-t_0)^2 + e
ここで、eは本文書の後半で説明される確率的誤差項 (stochastic error term) です。D(t) 項は精密発振器 (precision oscillators) を特性化する際には重要ですが、コンピュータ発振器では通常無視されます。本文書では、すべての時間値は秒 (s) 単位であり、すべての周波数値は秒毎秒 (seconds-per-second, s/s) 単位です。周波数オフセットを百万分率 (parts-per-million, ppm) で表現することが便利な場合があり、1 ppmは10^(-6) s/sに等しくなります。
コンピュータタイムキーピングアプリケーションでは、タイムキーピング機能のパフォーマンスを評価することが重要です。NTPパフォーマンスモデル (performance model) には、クライアントがサーバーと測定を行うたびに更新される4つの統計量が含まれています。オフセット (offset, theta) は、システムクロックに対するサーバークロックの最尤時間オフセット (maximum-likelihood time offset) を表します。遅延 (delay, delta) は、クライアントとサーバー間のラウンドトリップ遅延 (round-trip delay) を表します。分散 (dispersion, epsilon) は、測定に固有の最大誤差 (maximum error) を表します。これは、最大調整済みシステムクロック周波数許容差 (maximum disciplined system clock frequency tolerance, PHI) と等しいレート、通常15 ppmで増加します。ジッター (jitter, psi) は、最近のオフセット差の二乗平均平方根 (root-mean-square, RMS) 平均として定義され、オフセットを推定する際の公称誤差 (nominal error) を表します。
theta、delta、epsilon、およびpsi統計量は、各サーバークロックに対するシステムクロックの測定値を個別に表していますが、NTPプロトコルには、システムクロックをより正確に調整および較正するために複数のサーバーの統計量を組み合わせるメカニズムが含まれています。システムオフセット (system offset, THETA) は、サーバー集団の最尤オフセット推定値 (maximum-likelihood offset estimate) を表します。システムジッター (system jitter, PSI) は、システムオフセットを推定する際の公称誤差を表します。deltaとepsilon統計量は、参照クロックから各ストラタムレベル (stratum level) で累積され、ルート遅延 (root delay, DELTA) とルート分散 (root dispersion, EPSILON) 統計量を生成します。同期距離 (synchronization distance, LAMBDA) はEPSILON + DELTA / 2に等しく、すべての原因による最大誤差を表します。これらの統計量の詳細な定式化は第11.2節に示されています。これらは、同期機能のパフォーマンスを評価するために依存アプリケーションで利用できます。