Was ist ein Backhaul?
Ein Backhaul bindet Netzwerkkomponenten in einem hierarchischen Netz am äußeren Rand des Netzwerks an das innere Netzwerk an. Er findet insbesondere im Mobilfunk Anwendung, wo er die Basisstationen an das zentrale System anbindet.
Backhaul: Definition
Ein hierarchisch aufgebautes Netzwerk ist in bestimmte Bereiche unterteilt. Es besteht beispielsweise aus dem Kernnetzwerk und dem Zugangsnetzwerk. Ein Backhaul verbindet die Zugangsnetzwerke mit dem Kernnetzwerk bzw. mit dem zentralen Netzknoten. Der Begriff beschränkt sich dabei auf die Funktion der Anbindung, definiert aber nicht, wie diese technisch realisiert wird. Die Übertragungstechnologie kann damit je nach Einsatz gewählt werden. Eine Verbindung ist sowohl drahtlos als auch kabelgebunden herstellbar.
Anwendungsfälle und Beispiele für einen Backhaul
Ein Backhaul hat mehrere Anwendungsfälle in der Informationstechnologie. Einige Beispiele sind in der folgenden Liste aufgeführt:
- Übertragungswagen bei Radio und Fernsehen: Der Backhaul verbindet Reporter-Teams vor Ort mit dem Studio, aus dem der Sender sendet.
- Basisstationen im Mobilfunknetz: Der Backhaul stellt eine Verbindung zum übergeordneten Base Station Controller des Mobilfunknetzes her.
- Wireless Access Points: Ein kabelloser Backhaul verbindet eine Vielzahl lokaler Netze mit dem Internet.
Mobilfunknetze sind der häufigste Netzwerktyp, in dem ein Backhaul zum Einsatz kommt und implementiert ist. Man spricht in diesem Fall auch von einem Mobile Backhaul. Konkret bezeichnet man dabei die Übertragungsstrecke zwischen Basisstation und Kern des Netzwerks als Backhaul.
Übertragungstechniken von Backhauls
Da ein Backhaul als solcher nicht die Übertragungstechnik definiert, sondern lediglich als eine Klassifizierung zu verstehen ist, greift man hierbei auf unterschiedliche Verbindungs- und Übertragungstechnologien zurück.
Die zum Einsatz kommenden Übertragungstechniken haben sich mit der Zeit verändert. Zu Beginn des Mobilfunks wurde die Verbindung mittels Standleitung hergestellt. Diese hatte je nach Typ Übertragungsraten zwischen 2 und 34 Megabits per Second. Heute greift man aufgrund der höheren Mobilfunkstandards eher auf Verbindungen mittels Glasfaser zurück und erreicht damit höhere Übertragungsgeschwindigkeiten.
Folgende Übertragungstechniken sind für einen Backhaul in Betracht zu ziehen:
- Kupferkabel
- Glasfaserkabel
- Ethernet-Technik
- Richtfunkverbindung
- Satellitenverbindung
- Passive optische Netze (PON)
- Mikrowellentechnik
- xDSL-Technik
Auch die Topologie des Netzwerks, in der ein Backhaul implementiert ist, ist flexibel. Die beiden Methoden, die man hauptsächlich für mobile Backhaul-Implementierungen nutzt, sind der fasergestützte Backhaul und der drahtlose Punkt-zu-Punkt-Backhaul. Außerdem sind Ringstrukturen und Mesh-Strukturen denkbare Netzwerktypologien. In der Realität greift der Mobilfunk-Provider auf eine Mischung dieser Technologien zurück.
Anforderungen an einen Backhaul und Herausforderungen
Mit der Entwicklung neuer und leistungsstarker Standards im Mobilfunk sind auch die Anforderungen an den Backhaul gestiegen. Es sind immer mehr Daten bei hohen Übertragungsraten mit niedrigen Latenzzeiten zu übertragen.
Provider sind gezwungen, eine Vielzahl an Backhaul-Verbindungen bereitzustellen. Der Trend geht – aufgrund des immer weiter steigenden Bedarfs – in Richtung vieler kleiner Funkzellen, um die Kapazitäten zu erhöhen. Eine Backhaul-Verbindung ist ein massiver Kostentreiber beim Aufbau und Betrieb eines Mobilfunknetzes. Zusätzlich ist eine sehr zuverlässige Verbindung notwendig, um die Stabilität des Netzes hoch und den Service-Bedarf gering zu halten.
Der ländliche Raum bringt bei der Bereitstellung schneller und zuverlässiger Mobilfunklösungen besondere Herausforderungen mit sich: Die Infrastruktur ist weniger stark ausgebaut als in städtischen Ballungszentren. Zusätzlich sind teils große Entfernungen zu überbrücken. Die Backhaul-Verbindung stellt man in diesen Fällen häufig drahtlos her. Funkverbindungen ermöglichen Übertragungsraten von bis zu 100 Megabits per Second. Das Netzwerk überträgt das Signal so lange über Funk, bis ein Übergabepunkt erreicht ist, der beispielsweise über Glasfaser an das Netz angebunden ist.