Qu'est-ce qu'un système d'antennes distribuées (DAS) ?

Chaque jour qui passe, les progrès technologiques améliorent l'infrastructure et la fonctionnalité des réseaux de communication mobile. Depuis l'introduction de la 1G, nous avons assisté à des révolutions majeures dans le monde de la communication, non seulement en termes de modifications techniques, mais aussi en termes de performances et d'améliorations structurelles. Malheureusement, chaque génération cellulaire n'a pas pu répondre suffisamment aux exigences croissantes des utilisateurs en matière de vitesse, de couverture et de capacité. Réseaux cellulaires 5G promettent de fasciner le monde entier avec leurs caractéristiques et leurs services irréels. La plupart des grandes organisations et entreprises ont déjà commencé à travailler sur des idées qui peuvent tirer un maximum de gains de productivité des solutions technologiques émergentes de la 5G. L'une des solutions les plus innovantes et les plus rentables que la 5G offre pour fournir un signal cohérent et faciliter l'accès à un maximum de clients est le concept de système d'antennes distribuées (DAS). Qu'est-ce que le DAS et comment fonctionne-t-il ? Pour obtenir ces réponses, plongeons dans les détails de cet article.

Qu'est-ce qu'un système d'antennes distribuées ?

Un système d'antennes distribuées, ou DAS, se compose de plusieurs antennes déployées à différents endroits pour fournir une couverture sans fil cohérente à la même zone avec une fiabilité supplémentaire. Fondamentalement, ce système est utilisé pour résoudre les problèmes de mauvaise couverture isolée dans une zone qui empêche les utilisateurs de téléphones cellulaires de communiquer avec d'autres personnes ou d'accéder correctement aux services du réseau. Le système Antennes DAS utilisent les fréquences sous licence de l'opérateur pour transmettre et recevoir des signaux qui améliorent la fourniture de services vocaux et de données aux utilisateurs finaux. Les antennes DAS ont une puissance totale réduite afin d'éviter les interférences entre les signaux.

Comment fonctionne le DAS ?

Un DAS fournit des signaux aux zones mal couvertes en utilisant souvent des coupleurs directionnels de radiofréquence (RF) et des amplificateurs sans fil qui divisent et amplifient le signal source pour atteindre les antennes distribuées qui fournissent l'accès au réseau aux utilisateurs finaux. Dans certains scénarios, le DAS utilise une combinaison de câbles coaxiaux à faible perte et de câbles en fibre optique (utilisant la technologie radio sur fibre) pour répartir les signaux entre les antennes. Dans un DAS, plusieurs Antennes 4G à fixer au plafond sont installés à différents étages d'un bâtiment pour étendre la couverture cellulaire sans fil. Un DAS simple se compose de deux éléments pour son fonctionnement, expliqués ci-dessous :

1. Source du signal

Un système d'antennes distribuées fonctionne de manière à distribuer des signaux aux antennes et ne génère pas lui-même de signaux sans fil. En fait, il a besoin d'une source de signaux qui génère et alimente en signaux sans fil un ensemble d'antennes distribuées. Il existe trois types de sources de signaux utilisées dans un système d'antennes distribuées, en fonction des besoins de l'installation :

• Hors antenne (lorsque la source du signal est située sur le toit) : La source de signal Off-Air utilise un antenne du donneurL'antenne donneuse est une antenne située sur un toit qui reçoit et transmet les signaux sans fil d'un opérateur cellulaire. C'est la source de signal la plus rentable si le signal de l'antenne donneuse est puissant et de bonne qualité.
• Station de base émetteur-récepteur (BTS) sur site : Les BTS/NodeB/eNodeB sur site fonctionnent de la même manière que les tours de téléphonie cellulaire. Les BTS des différents opérateurs cellulaires sont connectés au réseau central de leur opérateur mobile respectif par l'intermédiaire d'un câble à fibre optique déployé par l'opérateur lui-même. Dans les zones très fréquentées (marchés, stades, etc.), chaque antenne distribuée peut être connectée à une BTS distincte, pour un opérateur distinct, afin de fournir une couverture de service à des milliers de personnes simultanément. Les systèmes DAS, qui disposent d'une source de signal BTS sur site, sont coûteux et plus longs à déployer.
• Petites cellules : Contrairement aux macrocellules conventionnelles constituées d'une seule station de base, la 5G apporte la dernière technique de déploiement cellulaire appelée petites cellules, qui comprend les picocellules, les femtocellules, les nanocellules et les microcellules. Ces petites cellules peuvent être déployées par-dessus la couche existante de macrocellules à des endroits où les signaux des tours de macrocellules ne parviennent pas, tels que les bords de cellule, afin d'étendre la zone de couverture des macrocellules. Pour se connecter et fonctionner correctement, les petites cellules ont besoin d'une connexion Internet fiable.

La source de signal est l'élément le plus critique d'un DAS, car les limites de performance de ce système dépendent de la source de signal. Si la source du signal est bonne, le DAS aura une meilleure couverture et une meilleure capacité. En revanche, si la source du signal n'est pas efficace, les performances de distribution d'un DAS ne seront pas suffisantes. En d'autres termes, nous pouvons déterminer les performances d'un DAS à partir de la source de signal qu'il utilise. En outre, le type de source de signal indique également le type de signal qu'un DAS distribue ; par exemple, une source de signal 5G permettra au DAS de distribuer des signaux 5G.

2. Système de distribution

Un système de distribution est la partie du système qui reçoit le signal cellulaire de la source du signal et le distribue ensuite dans tout le bâtiment ou la zone. Un DAS amplifie, distribue et rediffuse le signal source dans toute la zone de couverture. Les systèmes de distribution sont de quatre types, notamment

• Système actif : Un système DAS actif peut convertir les signaux de radiofréquence analogiques reçus d'une source de signaux en signaux numériques qui peuvent être distribués par un câble à fibre optique ou un câble Ethernet. Cette conversion est effectuée par une "unité maître" qui est le composant le plus important de ce système.
• Système passif : Le système DAS passif utilise des dispositifs de radiofréquence passifs tels que des coupleurs, des câbles coaxiaux, des séparateurs et des prises pour distribuer les signaux dans une zone ou un bâtiment.
• Système numérique : Les systèmes DAS numériques convertissent les signaux reçus sous la forme de zéros et de uns qui peuvent ensuite être acheminés par le câble à fibres optiques et le câble Ethernet pour être distribués. Cette conversion est effectuée par une unité de bande de base (BBU) qui fait partie intégrante de ce système et qui est directement connectée à une unité principale sans qu'il soit nécessaire de procéder à une conversion analogique-numérique.
• Système hybride : Le système DAS hybride utilise les caractéristiques des systèmes DAS actifs et passifs. Dans ce système, l'unité radio distante n'est pas reliée aux antennes, ce qui permet au système d'utiliser des câbles en fibre optique et des câbles Ethernet pour transporter les signaux dans toute la zone de distribution.

Applications DAS

Un DAS est disponible en plusieurs versions en fonction des exigences de l'application, par exemple pour des utilisations intérieures ou extérieures. Il existe plusieurs domaines d'application des DAS où ils peuvent être utilisés pour fournir une couverture sans fil, tels que les aéroports, les hôpitaux, les stades, les hôtels, les immeubles de bureaux, les tunnels routiers, les métros, les marchés, etc. Les positions d'installation d'un DAS dépendent de la zone et des exigences de couverture.