NET 8/2022

8/22 31 www.net-im-web.de 5G – am Puls der Zeit und in Störungsfällen spielt die Validierung der korrekten Zeitsynchronisierung daher eine nicht zu unterschätzende Rolle. Unter- stützung hierbei bieten leistungsfähigeTest- Tools, die u.a. durch Messungen des TE die Zeitgenauigkeit zwischen Basisstation und Grandmaster-Referenzuhr schnell und zu- verlässig ermitteln. Auf dieseWeise lässt sich die korrekte Ausführung der PTP-Dienste sicherstellen, und mögliche Fehlerquellen können schnellstmöglich identifiziert wer- den. Grundsätzlich unterscheidet man bei den hierfür relevanten Messun- gen zwischen einer aktiven und einer pas- siven Analysemethode. Bei der aktiven Methode emuliert das Messgerät einen PTP-Slave, was die Analyse der zentralen Performance-Faktoren ermöglicht – da- runter die Laufzeitschwankung für beide Übertragungsrichtungen sowie der Zeit- fehler für die gesamte Strecke zwischen Grandmaster und Messstandort (Bild 5). Bei derartigenMessungen ist es von Vorteil, wenn die Verbindung gleichzeitig einem Stresstest unterzogen wird, um den Einfluss der Datenlast auf die PTP-Performance zu prüfen. Da in den meistenTransportnetzen parallel zu PTP auch SyncE eingesetzt wird, sollte das Messgerät idealerweise simultan zur PTP-Analyse auch eine SyncE-Wan- deranalyse durchführen können. Darüber hinaus empfiehlt es sich, mit Lösungen zu arbeiten, die zusätzlich über eine PTP-Mas- ter-Emulation verfügen. Auf diese Weise lassen sich einzelne PTP-Geräte wie BCoder Slave testen. So kann u.a. geprüft werden, wie exakt und stabil ein BC die PTP-Zeit und den SyncE-Takt weitergibt und wie sich der Time Error am Masterausgang im Vergleich zu seinem 1PPS-Ausgangssignal verhält (Bild 6). ImGegensatz dazu wird die passive Methode hauptsächlich zur Prüfung einzelner PTP-Geräte im laufenden Betrieb eingesetzt. Hierbei erfasst das Messgerät die AusgangssignaleToD und 1PPS eines PTP- Gerätes, wodurch Genauigkeit und Stabili- tät der Systemzeit getestet sowie eventuell bestehende Zeitversätze von mehr als 1 s identifiziert werden können. Ein Beispiel für einTest-Tool, das sowohl aktive als auch passive Messungen unterstützt und somit ein Höchstmaß an Genauigkeit bei der PTP-Validierung er- zielt, ist der MTS-5800 von Viavi Solu- tions. Der leistungsfähige Kompletttester für Mobilfunk- und Glasfasernetze eignet sich durch seine kompakte Größe sehr gut für den Feldeinsatz und ermöglicht in Kombinationmit ViavisTiming Expansion Modul (TEM) vollumfängliche Synchroni- sierungstests – von PDV- undTE-Tests bis hin zuOWD- (OneWay Delay),ToD- und 1PPS-Messungen. Darüber hinaus unter- stützt das Gerät SyncE-Wanderanalysen und prüft Anzahl und Signalqualität sichtbarer GNSS-Antennen für exakte Referenzzeiten. Durch den integrierten Rubidium-Oszil- lator kann derMTS-5800 imHoldover-Be- trieb zudem über mehrere Stunden hinweg Zeitdaten bereitstellen, wodurch das Ge- rät auch ohne direkte Sichtverbindung zu GNSS-Satelliten exakte Messergebnisse im Nanosekundenbereich erzielt. Fazit PTP ist im Grundsatz eine einfache Me- thode, um eine Zeitsynchronisierung in 5G-TDD-Netzen zu gewährleisten. Die Schwierigkeit liegt hier allerdings in der Um- setzung der geforderten Timing-Genauig- keit. Derzeit lässt sich dieseHerausforderung aber noch recht sicher bewältigen: Da sich der Ausbau des 5G-Netzes in Deutschland momentan in der Anfangsphase befindet, muss nur eine überschaubare Anzahl an 5G- Mobilfunkzellenmiteinander synchronisiert werden, was den Aufwand derzeit noch begrenzt. Aufgrund der lückenhaften Netz- abdeckung wirken sich Timing-Probleme darüber hinaus oft kaum auf benachbarte Zellen aus. Doch mit fortschreitendem Netzausbau – und damit einhergehend einer wachsenden Anzahl an kleinen Funk- zellen auf engem Raum – wird eine exakte Synchronisierung unerlässlich für die Funk- tionalität des neuen Mobilfunkstandards sein und lässt derenUmsetzung zunehmend aufwendiger und komplexer werden. Mit den richtigen Messtechniklösungen kann man dieser Entwicklung jedoch beruhigt entgegenblicken. Bild 5: Bei der aktiven Analysemethode emuliert das Messgerät einen PTP-Slave und kann so für jede Übertragungsrichtung die PDV sowie den Zeitfehler der gesamten Strecke zwischen Grandmaster und Messstandort ermitteln Bild 6: Mit Messtechniklösungen, die zusätzlich über eine PTP-Master-Emulation verfügen, lassen sich auch einzelne PTP- Geräte wie BC oder Slave testen (Bilder: Viavi Solutions)