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Timing-Probleme in mobilen Backhaul-Netzen

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Der weltweit stetig steigende mobile Datenverkehr und die Realisierung der Konvergenz der Netzwerke stellen die Mobilfunkbetreiber vor zahlreiche Herausforderungen. Eines der zentralen Probleme ist die Synchronisation von Basisstationen.

Für GSM- und UMTS-FDD-Systeme ist eine Frequenz-Synchronisationsgenauigkeit erforderlich, die bis dato durch die Anwendung des Zeitmultiplexverfahrens (Time-Division Multiplexing, TDM), das über ein Frequenz-Timing verfügt, gewährleistet wurde. Mit dem Aufkommen der UMTS-TDD- und LTE-TDD-Technologie, die eine Phasensynchronisation sowie eine Frequenzsynchronisation erfordert, ändert sich die Situation. Im Folgenden wird daher beschrieben, wie die Branche auf diese Herausforderungen reagiert, indem sie die Phasen-/Zeitsynchronisation von mobilen Backhaul-Netzen mit Carrier-Ethernet-basierten Netzen ermöglicht.

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Phasen-/Zeitsynchronisation
links: Frequenzsynchronisation; rechts: Phasen-/Zeitsynchronisation (die beiden Takte werden in Phase/Frequenz und ToD; Time of Day abgeglichen)
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Neue Herausforderungen
Basisstationen in 2G/3G-Netzen haben herkömmlich das Taktsignal von der E1-TDM-Backhaul-Verbindung zurückgewonnen, um die Anforderungen an die Frequenzgenauigkeit zu erfüllen. Um diesen Prozess zu unterstützen, waren ein zentralisierter Primärreferenztakt (PRC) in Verbindung mit TDM-E1-Backhaul-Links oder ein dezentralisierter PRC mit Hilfe eines GPS (Global Positioning System) die Technologien, die zur Synchronisation von Basisstationen genutzt wurden. Da die Bandbreite in einem mobilen Backhaul-System zwischen dem Mobilgerät und dem Kernnetz zunimmt, werden die bestehenden TDM-Systeme ersetzt. Zusätzlich bedeutet die Notwendigkeit der Übertragung verschiedener neuer Dienste, dass die Flexibilität der Netze verbessert werden muss.

Gleichzeitig und trotz der Zunahme des Datenverkehrs, wächst der Druck auf die Netzbetreiber, die Betriebskosten für ihre Netze zu senken. Leider ist die Migration zu einem Ethernet-basierten Backhaul-Netz durch das asynchrone Verhalten der früheren Generation paketvermittelter Netze begrenzt, da diese nicht zum Bewältigen von komplexen Timing- und Synchronisationsproblemen ausgelegt sind. Daraus entsteht eine neue Herausforderung für die Frequenz-und Phasensynchronisation (siehe auch Abbildung).


  1. Timing-Probleme in mobilen Backhaul-Netzen
  2. SyncE und PTP
  3. Testen von PTP-Netzen

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