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Fachzeitschrift für Hochfrequenz- und Mikrowellentechnik

Messtechnik Bild 4:

Messtechnik Bild 4: Grundlegender Workflow am Testpunkt 1 Bild 5: Erweiterter Workflow am Testpunkt 1 len auch Tests für das Ethernet Backhaul, das Fronthaul CPRI und OBSAI sowie für herkömmliche Schnittstellen. Backhaul-Tests für Funkzellen Das Ziel von Small-Cell-Backhaul-Tests soll verhindern, dass neu aktivierte Small Cells den eigentlichen Betrieb der Makrozellen stören. Ebenfalls muss sichergestellt sein, dass ein hoher Grad an QoE (Quality of Experience; Benutzererfahrung) für den Anwender garantiert ist, damit keine Anrufe ausfallen wenn von einer Small-Cell- auf eine Makrozellen-Abdeckung und dergleichen gewechselt wird. Diese Tests können auch die Betriebskosten im Zusammenhang mit der Problemsuche bei Small-Cell-Installationen verringern. In einer typischen Funkzelle ist ein Small Cell eNodeB mit einer Antenne verbunden, die das Funksignal aussendet. Die Zelle verfügt über eine Ethernet- Verbindung zum Senden/Empfangen des Sprach-/Datenverkehrs sowie der Control-Plane- Information zur Koordination mit benachbarten Zellen. Neben dem Ethernet-Anschluss findet sich auch ein Timing-Eingang, von dem Timing-Informationen abgerufen werden. Die Zelle verbindet ihren Ethernet-Port und die Timing-Schnittstelle mit dem CSR (Cell Site Router). Bild 1 verdeutlicht die Umsetzung einer Funkzelle. Es gibt drei wesentliche Testpunkte, die Techniker vor Ort abdecken müssen, um eine qualitativ hochwertige Zellen-Performance zu gewährleisten. Bild 2 erläutert den Ethernet- Interface-Upstream des CSR, den Ethernet- Interface-Downstream des CSR und die synthetisierte Timing-Schnittstelle zwischen dem CSR und der Funkzelle. Bild 3 zeigt, dass diese Tests in grundlegende und erweiterte Ethernet-Backhaul-Workflows zusammengefasst werden können. Es wird empfohlen, diesen grundlegenden Workflow bei jeder eNodeB-Installation anzuwenden. Der erweiterte Workflow sollte stichprobenartig bei eNodeB-Installationen oder bei der Fehlersuche in Netzwerken angewendet werden, wenn Timing-bezogene Probleme auftreten. Die Tests des Basis- Workflows ermöglichen Mobilfunkbetreibern die Überprüfung der Backhaul-Netzwerkleistung vom eNodeB zum MSC (Mobile Switching Centre) und auch Tests für das Vorhandensein und die ordnungsgemäße Konfiguration von Netzwerksynchronisationsprotokollen. Der erweiterte Workflow fügt Tests zur Messung der Qualität der Netzwerksynchronisationsprotokolle und der synthetisierten Referenztakte hinzu. Wesentliche Testpunkte 1. Upstream des CSR Die Ethernet-Verbindung zum Upstream des CSR transportiert Ethernet-Daten und stellt die Timing-Information für den CSR bereit, um die Timing-Referenz für den eNodeB zu synthetisieren. Tests für J-Proof Layer 2 Control-Plane-Transparenz, SyncE-Konfiguration und IEEE 1588v2 PTP-Konfiguration sind erforderlich. Der erweiterte Workflow am Testpunkt 1 umfasst Messungen eines synchronen Ethernet-Signals, um zu bestätigen, dass die Timing- Referenz an den CSR innerhalb der Grenzen einer bestimmten Maske bleibt. Hinzu kommen die Überprüfung der Verbindung zu einem 1588v2 Grandmaster, die genaue Messung von PDV und iPDV auf den PTP-Paketen und die Messung der Einweg-Verzögerung zum/vom PTP-Grandmaster. Damit wird sichergestellt, dass die Upstream/Downstream- Verzögerungen symmetrisch und/oder stabil über der Zeit bleiben. 2. Downstream des CSR Der Ethernet-Interface-Downstream des CSR verbindet den CSR mit dem eNodeB, damit die Übertragung von Nutzdaten- und Signalisierungsinforma tionen erfolgen kann. Die an dieser Schnittstelle durchgeführten Tests garantieren eine robuste Verbindung und akzeptable Leistungsfähigkeit zwischen dem eNodeB und MSC. Zu den Tests an diesem Punkt zählen RFC 2544 oder Y.1564 (für die Überprüfung der durchgehenden Konfiguration auf Ethernet- oder IP-Ebene); RFC 6349 TrueSpeed (zum Testen des durchgehenden Datendurchsatzes mittels TCP- Verkehr, um sicherzustellen, dass das Netzwerk den erwarteten Datendurchsatz bereitstellt, ohne zusätzliche Belastung in das begrenzte Funkspektrum einzubringen). Diese Tests werden weiter unten näher beschrieben. 3. Synthetisierte Timing- Schnittstelle Der eNodeB erhält seine Timing- Referenzdaten von der synthetisierten Timing-Schnittstelle. Die Genauigkeit und Stabilität dieser Timing-Referenz bestimmt die Genauigkeit der über die Luftschnittstelle übertragenen Frequenz. Schlechte Genauigkeit an der Luftschnittstelle kann zu Störungen in benachbarten Zellen, Anrufausfällen oder einem 18 hf-praxis 1/2017

Messtechnik Bild 6: Grundlegender Workflow am Testpunkt 2 Bild 7: Erweiterter Workflow am Testpunkt 3 schlechten Datendurchsatz führen. Zu den wichtigen Tests zählen hier der Zeitversatz und Messungen der 1-PPS-Signale sowie der E1-, T1-, 2-MHz- und 10-MHz-Signale. Testarten 1. RFC 2544 RFC-2544-Tests werden zur Überprüfung wichtiger Leistungsparameter (KPIs; Key Performance Indicators) auf Ethernet- oder IP-Ebene für einen einzelnen Datenverkehrsdienst durchgeführt. Dieser Teststandard misst den Datendurchsatz, die Latenz und den Frame-Verlust. Mit ihm kann die Layer- 2- oder Layer-3-Datenanbindung beurteilt werden, wenn nur ein einzelner Datenstrom oder Single-CoS-Datenverkehr (Class-of-Service) vorhanden ist. Da nur ein einzelner Datenstrom unterstützt wird, ist RFC 2544 einfacher zu konfigurieren und läuft schneller als Y.1564. 2. Y.1564 Y.1564 ist eine umfassendere Testmethodik zur Messung von Ethernet- oder IP-KPIs, die statt RFC 2544 angewendet werden kann, wenn das Netzwerk mehrere CoS-Datenverkehrsdienste unterstützt. Dazu zählen mehrere Ethernet-VLANs oder mehrere IP-DSCP/TOS-Werte. Y.1564- Tests ermöglichen die Überprüfung beider Bandbreite-Profil- Datenverkehrsparameter. 3. J-Proof J-Proof ist ein Layer 2 Control- Plane Transparenz-Test. Dieser kann sich als nützlich erweisen, wenn ein Mobilfunkbetreiber einen Ethernet Virtual Private Line Service einführt, um den Datenverkehr über ein Backhaul von einem Zellenstandort zum MSC transportieren möchte. Der Test bietet Pass-/ Fail-Untersuchungen für jedes L2CP-Protokoll, das erfolgreich über das Netzwerk übertragen wird. Zudem werden Headeroder Payload-Fehler für L2CP- Frames angezeigt, die fehlerbehaftet zurückgesendet werden. 4. RFC 6349 TrueSpeed Die Messung des Datendurchsatzes auf TCP-Ebene ist entscheidend, um eine hochwertige Backhaul-Verbindung zu gewährleisten, da der von Mobilgeräten erzeugte Datenverkehr sich vor allem auf TCP stützt, wenn es um E-Mail-/App-Nutzung und Web-Browsing geht. RFC 6349 TrueSpeed ist ein Test zur Messung des TCP- Datendurchsatzes in Upstreamund Downstream-Richtung. Der TCP-Durchsatz (gemessen auf Layer 4) kann oft wesentlich schlechter sein als der Ethernet- oder IP-Durchsatz (gemessen auf Layer 2 oder 3), da Paketverluste, Datenstau im Netzwerk oder sich ändernde Verzögerungen TCP-Neuübertragungen verursachen können. Zu den Testparametern zählen der TCP-Durchsatz, die TCP-Effizienz und die Pufferverzögerung. 5. IEEE 1588v2 IEEE-1588v2-Konfigurationstests überprüfen die Anbindung des Zellenstandorts an den PTP-Master-Takt, indem ein PTP Slave Device emuliert wird. Der Test misst zudem KPIs für den PTP-Datenverkehr, wie z.B. PDV, IPDV und die Übertragungswartezeit. Dieser Test kann mit den PTP-Paketen innerhalb der Ethernet-Frames (Layer 2 Modus) oder mit den PTP-Paketen in UDP-Segmenten (Layer 4 Modus) erfolgen. Die Haupttestparameter sind hier die Anbindung an den PTP-Master, die Pfadverzögerung und PDV. Die Beschaffung der notwendigen Test- und Messgeräte für diese unterschiedlichen Tests ist ebenfalls eine Herausforderung: Lieferzeiten, Vorabinvestitionen und laufende Kosten müssen dabei berücksichtigt werden. Durch eine Zusammenarbeit mit Viavi Solutions (ehemals JDSU) kann Microlease eine Vielzahl neuester Testgeräte sowie tech- nischen und logistischen Support bereitstellen. ■ Livingsston telco_ins_291113 29.11.2013 www.livingstonrental.de Ein rundes Programm • AT Schnitt Quarze • Uhrenquarze • TCXO/VCTCXO • SAW Filter • Clock Oszillatoren • Quarzfilter www.telcona.de info@telcona.de hf-praxis 1/2017 19

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