Wat is een gedistribueerd antennesysteem (DAS)?

Met elke dag die voorbijgaat, zorgt de vooruitgang in de technologie voor een upgrade van de infrastructuur en de werkfunctionaliteit van mobiele commcommunicatienetwerken. Sinds de introductie van 1G zijn we getuige geweest van grote revoluties in de wereld van communicatie, niet alleen in termen van technische aanpassingen, maar ook van prestatie- en structurele verbeteringen. Helaas kon elke cellulaire generatie niet voldoende voldoen aan de toenemende eisen van de gebruiker op het gebied van snelheid, dekking en capaciteit. 5G cellulaire netwerken beloven de hele wereld te betoveren met hun onwerkelijke functies en diensten. De meeste grote organisaties en ondernemingen zijn al begonnen met het uitwerken van ideeën die maximale productiviteitswinst kunnen halen uit de opkomende technologische oplossingen van 5G. Een van de meest innovatieve en kosteneffectieve oplossingen die 5G biedt voor het leveren van consistente signaallevering en het faciliteren van maximale klanten is het concept van gedistribueerde antennesystemen (DAS). Wat is DAS en hoe werkt het? Om deze antwoorden te krijgen, duiken we in dit artikel dieper in de details.

Wat is een gedistribueerd antennesysteem?

Een gedistribueerd antennesysteem, ook wel DAS genoemd, bestaat uit meerdere antennes die op verschillende posities worden geplaatst om een consistente draadloze dekking te bieden in hetzelfde gebied met extra betrouwbaarheid. In principe wordt dit systeem gebruikt om de problemen op te lossen van geïsoleerde plekken met slechte dekking in een gebied waar mobiele gebruikers niet kunnen communiceren met andere mensen of geen toegang kunnen krijgen tot netwerkdiensten. De DAS-antennes gebruiken de gelicentieerde frequenties van de carrier om signalen uit te zenden en te ontvangen die resulteren in een verbeterde spraak- en datadienstverlening voor randgebruikers. DAS-antennes hebben een lager totaalvermogen om onderlinge signaalinterferentie te voorkomen.

Hoe werkt DAS?

Een DAS levert signalen aan gebieden met een slechte dekking door vaak gebruik te maken van radiofrequente (RF) directionele koppelaars en draadloze versterkers die het bronsignaal splitsen en versterken om de gedistribueerde antennes te bereiken die netwerktoegang bieden aan de eindgebruikers. In sommige scenario's maakt DAS gebruik van een combinatie van coaxkabels met laag verlies en glasvezelkabels (met behulp van radio over glasvezeltechnologie) om de signalen over de antennes te verdelen. In een DAS zijn meerdere 4G antennes voor plafondmontage worden geïnstalleerd op verschillende verdiepingen van een gebouw om de draadloze cellulaire dekking uit te breiden. Een eenvoudige DAS bestaat uit twee componenten, die als volgt worden uitgelegd:

1. Signaalbron

Een gedistribueerd antennesysteem verdeelt signalen naar de antennes en genereert zelf geen draadloze signalen. In feite heeft het een signaalbron nodig die draadloze signalen genereert en doorgeeft aan een set van gedistribueerde antennes. Er zijn drie soorten signaalbronnen die in een DAS worden gebruikt, afhankelijk van de installatievereisten:

• Uit de lucht (waar de signaalbron zich op het dak bevindt): De Off-Air signaalbron gebruikt een donorantenneDeze antenne bevindt zich op een dak en ontvangt en verstuurt draadloze signalen van een mobiele provider. Het is de meest rendabele signaalbron als het signaal bij de donorantenne van hoge sterkte en kwaliteit is.
• Basiszendontvangerstation (BTS) op locatie: On-site BTS/NodeB/eNodeB werkt op dezelfde manier als celtorens. BTS'en van verschillende mobiele providers zijn verbonden met het kernnetwerk van hun respectieve mobiele provider via een glasvezelkabel die door de provider zelf wordt aangelegd. In drukke gebieden (zoals markten, stadions, enz.) kan elke gedistribueerde antenne verbonden zijn met een afzonderlijke BTS, voor een afzonderlijke provider, om duizenden mensen tegelijk te voorzien van dekking. DAS-systemen, met een on-site BTS-signaalbron, zijn duur en het duurt ook langer om te implementeren.
• Kleine cellen: In tegenstelling tot conventionele macrocellen die bestaan uit een enkel basisstation, brengt 5G de nieuwste celimplementatietechniek met zich mee die kleine cellen worden genoemd, waaronder pico-, femto-, nano- en microcellen. Deze kleine cellen kunnen worden ingezet over de bestaande laag van macrocellen op locaties waar de signalen van macroceltorens niet aankomen, zoals aan de rand van de cel, om het dekkingsgebied van macrocellen uit te breiden. Om verbinding te kunnen maken en goed te kunnen werken, hebben kleine cellen een betrouwbare backhaul internetverbinding nodig.

Een signaalbron is het meest kritieke onderdeel van een DAS, omdat de prestatiebeperkingen van dit systeem afhankelijk zijn van een signaalbron. Als de signaalbron goed is, zal de DAS een betere dekking en capaciteit hebben. Als de signaalbron echter niet efficiënt is, zullen de leveringsprestaties van een DAS niet voldoende zijn. Met andere woorden, we kunnen de prestaties van een DAS bepalen aan de hand van de gebruikte signaalbron. Bovendien is het type signaalbron ook bepalend voor het soort signaal dat een DAS distribueert, zoals een 5G-signaalbron waarmee de DAS 5G-signalen kan leveren.

2. Distributiesysteem

Een distributiesysteem is dat deel van het systeem dat het cellulaire signaal ontvangt van de signaalbron en het vervolgens verspreidt over het hele gebouw of gebied. Een DAS versterkt, distribueert en heruitzendt het bronsignaal door het hele dekkingsgebied. Er zijn vier soorten distributiesystemen:

• Actief systeem: Een actief DAS-systeem kan de analoge radiofrequentiesignalen die worden ontvangen van een signaalbron omzetten in digitale signalen die kunnen worden gedistribueerd via glasvezelkabel of ethernetkabel. Deze omzetting wordt uitgevoerd door een 'master unit' die het meest cruciale onderdeel van dit systeem is.
• Passief systeem: Passieve DAS-systemen maken gebruik van passieve radiofrequentieapparaten zoals koppelaars, coaxiale kabels, splitters en kranen om signalen te verspreiden over een gebied of een gebouw.
• Digitaal systeem: Digitale DAS-systemen zetten de ontvangen signalen om in de vorm van nullen en enen, die vervolgens via de glasvezel- en ethernetkabel verder kunnen worden gedistribueerd. Deze omzetting wordt gedaan door een basisbandeenheid (BBU) die een integraal onderdeel is van dit systeem en rechtstreeks is aangesloten op een mastereenheid zonder dat er analoog-naar-digitaalomzetting nodig is.
• Hybride systeem: Een hybride DAS-systeem maakt gebruik van de kenmerken van zowel actieve als passieve DAS-systemen. In dit systeem is de draadloze eenheid niet verbonden met de antennes, waardoor het systeem zowel glasvezelkabel als ethernetkabel kan gebruiken om de signalen door het hele distributiegebied te transporteren.

DAS-toepassingen

Een DAS is verkrijgbaar in verschillende ontwerpen, afhankelijk van de toepassingsvereisten, zoals voor gebruik binnenshuis of buitenshuis. Er zijn verschillende DAS-toepassingsgebieden waar het kan worden gebruikt om draadloze dekking te bieden, zoals luchthavens, ziekenhuizen, stadions, hotels, kantoorgebouwen, verkeerstunnels, metro's, markten, enz. De installatieposities van een DAS zijn afhankelijk van het gebied en de dekkingsvereisten.