5G-standarden tillåter användning av GPS-signaler för tidssynkronisering men Post- och Telestyrelsen, PTS, har först i världen beslutat att operatörerna måste ha ett alternativ till satelliterna, enligt Elektroniktidningens källor. Därför bygger nu de svenska operatörerna markbaserade nät för synkronisering av basstationerna.

För operatörerna innebär PTS krav extra kostnader som kan uppgå till flera hundra miljoner kronor. Operatörerna Tre och Teracom har båda valt teknik från svenska Net Insight som del av lösningen för satellitoberoende synknät. Net Insight har den bästa lösningen, säger de båda operatörerna till Elektroniktidningen.

Om en svensk mobiloperatör använder GPS eller något annat satellisystem för synkronisering av basstationerna så blir de nu skyldiga att ha ett lokalt reservalternativ som kan ta över för tidssynkroniseringen.

– PTS ställde krav om att det ska finnas en redundant källa för synkronisering av basstationerna 2020–2021. För 5G-nät i 3,5 GHz-bandet och 2,3 GHz-bandet ska operatörerna ha en lösning på plats före 1 januari 2025, säger Leo Jager på statliga PTS och fortsätter:

– Sveriges lagstiftare bedömde att Sveriges säkerhet kräver att denna lösning införs. Beslutet kom efter samråd med försvarsmakten och säkerhetspolisen. Beslutet blev att centrala funktioner i mobilnäten som tidssynkronisering får inte vara beroende av utlandet. Detta krav ingår därför i tillståndsvillkoren för mobiloperatörerna.

PTS har löpande tillsyn gentemot operatörerna och PTS ska kontrollera att operatörerna uppfyller kraven.

Motsvarande krav gäller idag för 900-, 2100- och 2600-banden.

Kravet på avancerad tidssynkronisering baseras på att 5G-näten använder TDD (Time Division Duplex). TDD innebär att trafiken mellan basstationen och mobiltelefonen nyttjar tidsindelning. Trafiken för ett enskilt samtal tilldelas ett antal tidsluckor som bara detta samtal förfogar över, både för nedlänk och upplänk. Varje basstation måste därför vara helt synkroniserad med andra basstationer så att störningar inte uppstår. Det är detta som kräver en synkronisering som ligger under en mikrosekund.

En annan viktig faktor är att tidssynkroniseringen även behöver klaras inomhus. Satellitnavigeringssystem har normalt ingen täckning inomhus samtidigt som huvuddelen av all mobiltrafik genereras inomhus.

Elektroniktidningen har pratat med operatörerna Tre och Teracom om deras tekniska lösning. Telia, Telenor och Tele2 vill inte berätta om hur de klarar PTS krav.

Håkan Snis hos Tre berättar:

– Den svenska leverantören Netnod erbjuder nationella GNSS-oberoende källor för synkronisering från sex punkter i Sverige. Det är Luleå, Sundsvall, Gävle, Stockholm, Göteborg och Malmö. Vårt nät överför tidssynkroniseringen från Netnod till de lokala basstationerna.

Alla 5G-operatörer använder samma tidsreferenskälla och ansvarar för att bygga ut ett synkroniseringsnät fram till sina basstationer.

Varje operatör behöver då välja teknik för transportnätet mellan Netnods överlämningspunkt och basstationerna.

Tre har inget eget fast fibernät fram till sina basstationer. En stor del av det regionala nätet för att nå mellan städer och kommuner baseras på hyrd nätkapacitet. Accessnätet ut till varje basstation är baserad på egen infrastruktur och där använder Tre PTP-tekniken (Precision Time Protocol). Detta påverkar vilken lösning som är optimal.

Ett alternativ är att ­installera atomklockor lokalt, nära varje basstation. Ytterligare ett alternativ är att hyra våglängdskanaler från Netnods överlämningspunkt, fram till varje basstation. Ett tredje alternativ är att hyra svart fiber och installera PTP. Men PTP kräver maskinvarustöd vid varje mellanliggande nod, vilket ökat kostnaden. Det är sannolikt att PTP används i det lokala accessnätet men en bit upp i nätet används PTP tillsammans med andra tekniker.

Det fjärde alternativet är Net Insight.

– Net Insight var den enda som kunde kombinera våra krav och möjliggöra en kostnadseffektiv utrullning. Vi kan använda vårt existerande transportnät utan ombyggnad eller omdesign, säger Håkan Snis.

Han anger att en viktig fördel med Net Insight är att Tre kan övervaka både synknätet och underliggande transportnät med samma utrustning.

– Över 100 tidsuppgifter mäts varje sekund i varje nod och samlas centralt. Vi får analys, optimering och övervakning av synknätet, säger Håkan Snis.

Statliga operatören Teracom har ett 5G-nät i 2,3 GHz-bandet. De behöver också bygga ut ett nationellt nät för att klara synkroniseringen.

– Vi har också valt Net Insight, Det är den bästa lösningen för oss. Vi ska klara att bygga ut nätet till slutet av 2024, säger Per Tullstedt på Teracom.

Han påpekar att de stora operatörerna har 8 000 till 10 000 basstationer. Teracom har bara 500 basstationer och ett transportnät baserat på både fiber och radiolänk.

– Vi kan hantera trafiken för synkroniseringen via vårt befintliga transportnät, säger Tullstedt.

Telenor vill inte avslöja vilken teknik de valt för sitt markbaserade synknät. De har både ett markbaserat nät för synktrafiken och använder GPS/GNSS som backup.

– För vår del är problemen redan lösta. Vi har en bra lösning som vi är trygga med, säger Sara Kebert på Telenor.

Telia ska uppfylla kraven från PTS.

– Vi har ett marginellt beroende till GPS/GNSS och hade ingen påverkan på våra tjänster under tiden för de störningar på GPS/GNSS som de rapporterats om. När det gäller krav på backup­lösning kommer vi naturligtvis att följa de regler som gäller, men går inte in på några specifika detaljer, säger Irene Krohn på Telia.

Artikeln är tidigare publicerad i magasinet Elektroniktidningen. Prenumerera kostnadsfritt!

Net Insight räknar med att andra länder i Europa går samma väg som Sverige.

– Utredningar pågår i andra länder om införande av reglering för markbaserade synknät, säger Per Lindgren.

Bilden: GPS-störningarna över södra Östersjön startade på juldagen. Dagen därpå sträckte de sig från Växjö i norr till söder om Warsawa och från Stralsund i väster nästan ända till Vilnius. Den 27 december var störningen borta.
Källa: gpsjam.com