Czym jest rozproszony system antenowy (DAS)?

Z każdym dniem, postęp technologiczny unowocześnia infrastrukturę i funkcjonalność mobilnych sieci communication. Od czasu wprowadzenia 1G, byliśmy świadkami poważnych rewolucji w świecie communication nie tylko pod względem modyfikacji technicznych, ale także wydajności i ulepszeń strukturalnych. Niestety, każda generacja sieci komórkowych nie była w stanie w wystarczającym stopniu zaspokoić rosnących wymagań użytkowników w zakresie prędkości, zasięgu i pojemności. Sieci komórkowe 5G obiecują zahipnotyzować cały świat swoimi nierzeczywistymi funkcjami i usługami. Większość dużych organizacji i przedsiębiorstw zaczęła już pracować nad pomysłami, które mogą wykorzystać maksymalny wzrost wydajności dzięki pojawiającym się rozwiązaniom technologicznym 5G. Jednym z najbardziej innowacyjnych i opłacalnych rozwiązań oferowanych przez 5G w celu zapewnienia spójnego dostarczania sygnału i ułatwienia maksymalnej liczby klientów jest koncepcja rozproszonego systemu antenowego (DAS). Czym jest DAS i jak działa? Aby uzyskać odpowiedzi na te pytania, zagłębmy się w szczegóły tego artykułu.

Czym jest rozproszony system antenowy?

Rozproszony system antenowy, znany również jako DAS, składa się z wielu anten rozmieszczonych w różnych miejscach, aby zapewnić spójny zasięg bezprzewodowy na tym samym obszarze z dodatkową niezawodnością. Zasadniczo system ten jest wykorzystywany do rozwiązywania problemów związanych z izolowanymi słabymi punktami zasięgu w obszarze, który uniemożliwia użytkownikom sieci komórkowej komunikację z innymi osobami lub prawidłowy dostęp do usług sieciowych. System Anteny DAS wykorzystują licencjonowane częstotliwości operatora do nadawania i odbierania sygnałów, co skutkuje ulepszonym dostarczaniem usług głosowych i transmisji danych dla użytkowników brzegowych. Anteny DAS mają zmniejszoną całkowitą moc, aby uniknąć wzajemnych zakłóceń sygnału.

Jak działa DAS?

DAS dostarcza sygnały do obszarów o słabym zasięgu, często wykorzystując sprzęgacze kierunkowe o częstotliwości radiowej (RF) i wzmacniacze bezprzewodowe, które dzielą i wzmacniają sygnał źródłowy, aby dotrzeć do rozproszonych anten, które zapewniają dostęp do sieci użytkownikom końcowym. W niektórych scenariuszach DAS wykorzystuje kombinację niskostratnych kabli koncentrycznych i światłowodów (przy użyciu technologii radiowej) do rozdzielania sygnałów między anteny. W systemie DAS wiele Anteny 4G do montażu sufitowego są instalowane na różnych piętrach budynku w celu zwiększenia zasięgu sieci komórkowej. Prosty system DAS składa się z dwóch komponentów, których działanie wyjaśniono poniżej:

1. Źródło sygnału

Rozproszony system antenowy działa w taki sposób, że dystrybuuje sygnały do anten i sam nie generuje sygnałów bezprzewodowych. W rzeczywistości potrzebuje źródła sygnału, które generuje i podaje sygnały bezprzewodowe do zestawu anten rozproszonych. Istnieją trzy rodzaje źródeł sygnału używanych w DAS w zależności od wymagań instalacji:

• Poza anteną (gdy źródło sygnału znajduje się na dachu): Źródło sygnału Off-Air wykorzystuje antena dawcyAntena, znajdująca się na dachu, która odbiera i przesyła sygnały bezprzewodowe od operatora komórkowego. Jest to najbardziej opłacalne źródło sygnału, jeśli sygnał z anteny nadawczej ma wysoką siłę i jakość.
• Lokalna bazowa stacja nadawczo-odbiorcza (BTS): Lokalny BTS/NodeB/eNodeB działa w taki sam sposób jak wieże komórkowe. BTS-y różnych operatorów komórkowych są podłączone do sieci rdzeniowej danego operatora komórkowego za pomocą kabla światłowodowego wdrożonego przez samego operatora. W zatłoczonych miejscach (takich jak rynki, stadiony itp.) każda rozproszona antena może być podłączona do oddzielnego BTS-a, aby zapewnić zasięg usług tysiącom osób jednocześnie. Systemy DAS, posiadające źródło sygnału BTS na miejscu, są drogie, a ich wdrożenie zajmuje więcej czasu.
• Małe komórki: W przeciwieństwie do konwencjonalnych makrokomórek składających się z pojedynczej stacji bazowej, 5G wprowadza najnowszą technikę wdrażania komórek zwanych małymi komórkami, w tym pikokomórkami, femtokomórkami, nanokomórkami i mikrokomórkami. Te małe komórki mogą być wdrażane nad istniejącą warstwą makrokomórek w miejscach, do których sygnały z wieży makrokomórek nie docierają, takich jak krawędź komórki, w celu rozszerzenia obszaru zasięgu makrokomórek. Aby połączyć się i działać prawidłowo, małe komórki wymagają niezawodnego połączenia internetowego typu backhaul.

Źródło sygnału jest najbardziej krytyczną częścią DAS, ponieważ ograniczenia wydajności tego systemu zależą od źródła sygnału. Jeśli źródło sygnału jest dobre, DAS będzie miał lepszy zasięg i pojemność. Natomiast jeśli źródło sygnału nie jest wydajne, wydajność dostarczania DAS nie będzie wystarczająca. Innymi słowy, możemy określić wydajność systemu DAS na podstawie wykorzystywanego przez niego źródła sygnału. Co więcej, rodzaj źródła sygnału wskazuje również na rodzaj sygnału dystrybuowanego przez DAS, np. źródło sygnału 5G umożliwi DAS dostarczanie sygnałów 5G.

2. System dystrybucji

System dystrybucji to część systemu, która odbiera sygnał komórkowy ze źródła sygnału, a następnie rozprowadza go po całym budynku lub obszarze. DAS wzmacnia, dystrybuuje i ponownie nadaje sygnał źródłowy w całym obszarze zasięgu. Systemy dystrybucji są czterech typów, w tym:

• Aktywny system: Aktywny system DAS może konwertować analogowe sygnały o częstotliwości radiowej odbierane ze źródła sygnału na sygnały cyfrowe, które mogą być dystrybuowane za pomocą kabla światłowodowego lub kabla Ethernet. Konwersja ta jest wykonywana przez "jednostkę główną", która jest najważniejszym elementem tego systemu.
• System pasywny: Pasywny system DAS wykorzystuje pasywne urządzenia częstotliwości radiowej, takie jak sprzęgacze, kabel koncentryczny, rozgałęźniki i odgałęźniki do dystrybucji sygnałów na całym obszarze lub w budynku.
• System cyfrowy: Cyfrowe systemy DAS konwertują odbierane sygnały do postaci zer i jedynek, które następnie mogą być przesyłane przez kabel światłowodowy i kabel Ethernet w celu dalszej dystrybucji. Konwersja ta jest wykonywana przez jednostkę pasma podstawowego (BBU), która jest integralnym elementem tego systemu i jest bezpośrednio podłączona do jednostki głównej bez potrzeby konwersji analogowo-cyfrowej.
• System hybrydowy: Hybrydowy system DAS wykorzystuje cechy zarówno aktywnych, jak i pasywnych systemów DAS. W tym systemie zdalna jednostka radiowa nie jest połączona z antenami, co pozwala na wykorzystanie zarówno kabla światłowodowego, jak i kabla Ethernet do przenoszenia sygnałów w całym obszarze dystrybucji.

Aplikacje DAS

DAS jest dostępny w wielu wersjach w zależności od wymagań aplikacji, takich jak zastosowania wewnętrzne lub zewnętrzne. Istnieje kilka obszarów zastosowań DAS, w których można go wykorzystać do zapewnienia zasięgu bezprzewodowego, takich jak lotniska, szpitale, stadiony, hotele, budynki biurowe, tunele drogowe, metro, rynki itp. Miejsca instalacji DAS zależą od obszaru i wymagań dotyczących zasięgu.