Wireless-Breitband überall

Eine Frage des Timings

Während RRH- und Mehrantennen-Architekturen hinsichtlich der Kapazität und Flächendeckung deutliche Vorteile bieten, erweist sich das Synchronisieren aller RRHs über das zentrale Basisstation-„Hotel“ als Herausforderung. Schließlich müssen alle RRHs zusammen mit exakt derselben Frequenz arbeiten, und die Signallaufzeit eines jeden einzelnen Übertragungswegs zwischen Antenne und Basisstation muss präzise gemessen und kalibriert werden, damit ein völliger Gleichwellenfunk erreicht wird. Bestimmte Signallaufzeiten (beispielsweise auf Glasfasern) sind überdies temperaturabhängig und erfordern möglicherweise eine periodische Nachkalibrierung während des Betriebs.

Beim Einschalten des Systems muss das gesamte Netzwerk aus RRHs über die serielle CPRI-Verbindung oder die OBSAI-Glasfaserverbindung zum Basisstations-Hotel synchronisiert werden. Vor dem Empfang von Daten von der BTS (Base Transceiver Station) muss sich der RRH auf der Basis einer lokalen Taktquelle initialisieren. Erst danach ist das Umschalten auf einen Takt möglich, der aus den über die RRH-Verbindung von der BTS kommenden Daten extrahiert wurde. Diese Takt-Umschaltung kann bei den dazu verwendeten Serializer/Deserializer-Bausteinen (SerDes) an der RRH/ Lichtwellenleiter-Schnittstelle zu einem Verlust der Synchronisation führen, denn der SerDes-Referenztakt wird nicht nur vom Serializer verwendet, sondern dient auch dem Deserializer zum Verifizieren und Aufrechterhalten des eingerasteten Zustands. Wenn der Deserializer beim Umschalten des Takts mit einem Phasen- und Frequenzwechsel auf dem Referenztakt konfrontiert wird, kann er dies als Verlust des eingerasteten Zustands interpretieren (Bild 3). Da dies jedoch nicht unbedingt unter allen Umständen auftritt, können sich im Praxisbetrieb Zuverlässigkeitsprobleme einstellen.

Um dies zu vermeiden, ist der neue SerDes-Baustein SCAN25100 von National Semiconductor mit unabhängigen PLLs für die Sende- und die Empfangsrichtung ausgestattet. Ein Umschalten vom lokalen auf den regenerierten Takt ist damit ohne Auswirkungen auf den Deserializer möglich. Der Baustein kann auch ohne externe Taktquelle arbeiten. In diesem Fall gibt er den Takt seines On-Chip-Oszillators (Bild 4) über den Ausgangs-Pin SysCLK an die RRH-Logik aus, sodass kein externer Quarz-Oszillator benötigt wird. Hat sich der Baustein zu den ankommenden BTS-Daten synchronisiert, wird SysCLK phasenstarr mit dem regenerierten Takt verriegelt, was automatisch zur Synchronisation des RRH zur BTS führt. Dieser Vorgang erfolgt gleitend mit Hilfe analoger Schaltungen, damit nachfolgende Bauelemente der geringfügigen Frequenzänderung beim Wechsel vom internen auf den regenerierten Takt folgen können.

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