Современные DAS-системы

В этой статье поговорим о DAS. Distributed Antenna System или Распределенная антенная система. Рассмотрим такие вопросы: 

• Базовое представление о DAS

• Составляющие компоненты DAS

• Применение

• Источники сигнала

• Три основных типа DAS вместе с их плюсами и минусами

• Взаимодействие различных участников для развертки DAS

• Распространенные варианты проектирования

DAS определяется как конвергентная единая среда передачи сигнала, соединяющая пространственно разнесенные антенны, которые обеспечивают пользователям беспроводной доступ внутри сооружения или в некоторой области. (Конвергентность – свойство системы по, грубо говоря, одному кабелю передавать голос, данные и т.п.).

DAS может быть спроектирована так, чтобы поддерживать сразу несколько провайдеров, получая возможность работать в различных частотных диапазонах и с различными технологиями. Отсюда видим важные свойства DAS – масштабируемость и гибкость.

Из чего состоит DAS?

Здесь источник сигнала не подразумевает генерацию сотового сигнала. Сигнала должен быть подан каким-либо способом. Два наиболее распространенных:

• Cигнал приходит с приемопередающей антенны на фасаде здания
• Cигнал подается с локальной базовой станции сотового оператора, так называемая on-site BTS

Процесс прохождения сигнала

В центральном блоке радиосигнал оцифровывается и передается по оптическому кабелю на удаленные блоки доступа, которые преобразуют сигнал обратно в аналоговый, усиливают его и передают по коаксиальному кабелю на внутренние антенны. Усиление сигнала на удаленных блоках доступа позволяет получить уверенное радиопокрытие области, на которую он рассчитан.

DAS применяется на различных общественных и социальных объектах: бизнес-центры, больницы, университеты, стадионы, больницы. Применение DAS можно рассматривать с точки зрения соотношения качества покрытия радиосигнала и максимальной абонентской нагрузки. Некоторые объекты испытывают значительное более высокие нагрузки на передачу данных, нежели другие. Например, стадион, принимающий спортивное мероприятие или концерт, будет не в состоянии обеспечить всех посетителей связью с помощью одной вышки сотового оператора. В данном случае DAS поможет справиться с высокой абонентской нагрузкой. С другой стороны, абоненты могут сталкиваться с низким уровнем сигнала из-за удаленности базовой станции или вследствие экранирования. На практике чаще всего приходится встречаться с экранированием, вызванным Low-E стеклами, которыми застекляют фасады бизнес-центров. Специальным методом на готовые стекла напыляются тонкие слои редкоземельных металлов, и после специальной композиции этих стекол получают окно, обеспечивающее комфортные климатические параметры среды внутри здания, однако уровень сигнала внутри здания резко падает, и сотрудники ходят «с одной палочкой» на смартфоне. DAS позволяет устранить этот недостаток Low-E стекол и обеспечить здание качественным покрытием.

Источники сигнала

Сигнал, поступающий на инфраструктуру DAS, является важным ограничивающим фактором. В качестве основных источников сигнала обычно рассматриваются:

• Фасадные донорные антенны

• Локальная базовая станция

• Сеть фемтоточек

Беспроводная передача сигнала

В таком типе DAS используется донорная антенна, устанавливаемая на крыше или фасаде здания (на инженерном этаже), которая принимает сигнал базовой станции сотового оператора. В случаях, когда сигнал от вышки мощный и чистый, данный вид обеспечения сигнала источника используется чаще всего. Видно, что в данном случае, устанавливаемая DAS не будет расширять локальную емкость сети оператора.

Локальная базовая станция

Базовая передающая станция (BTS, NodeB, eNodeB) – оборудование, основными задачами которого являются преобразование сигнала, пришедшего от сотового оператора, в высокочастотный сигнал и его передача на последующий модуль. Соединение БС и ядра сети оператора выполняется по оптике (данные работы чаще всего выполняет сам оператор). Международные узловые аэропорты могут использовать несколько локальных базовых станций для обслуживания десятков тысяч пассажиров. DAS, использующая сигнал BTS, дольше развертывается и стоит значительно дороже (BTS дорога сама по себе, а каждый оператор должен еще протянуть оптику).

На практике удается комбинировать описанные выше решения, в зависимости от мощности и качества сигнала операторов.

Существует три типа DAS:

• Пассивная
• Активная
• Гибридная

Пассивная DAS.

Активная DAS

Радиосигнал на входе конвертируется в оптический сигнал. Данный процесс происходит на центральном блоке управления или на базовой приемопередающей станции. Сигнал передается по оптоволокну на внутренние активные антенны с встроенным удаленным блоком управления. В некоторых случаях используется удаленный блок управления, к которому по коаксиальному кабелю подключается пассивная внутренняя антенна.

Гибридная DAS

Соединяет в себе активную и пассивную DAS. В гибридной используются пассивные компоненты каплеры, сплиттеры и делители для подключения к удаленному блоку доступа более одной антенны. Удаленные блоки управления, преобразующие цифровой сигнал в аналоговый, устанавливаются на этажах, после чего разворачивается горизонтальная коаксиальная структура, подключающая внутренние антенны.

Как появляется DAS?

Оператор связи

• Устанавливает стандарты проектирования системы

• Инвестирует в DAS

• Обеспечивает источник сигнала

Производитель компонентов DAS

• Производство и поставка центрального блока управления, удаленных блоков доступа и других устройств необходимых для конкретной задачи

Сторонний оператор DAS

• Обслуживает кабельные системы объекта

• Выделяет пространство для развертывания DAS инфраструктуры

• Обслуживает и управляет DAS после развертывания

Системный интегратор

• Отвечает за проектирование, установку и пуско-наладочные работы

• Служит связующим звеном для всех участников процесса развертывания DAS

Распространенные варианты проектирования

Пассивная беспроводная DAS

Стоит дешевле других видов DAS, быстро развертывается (необходимость обеспечения связью нескольких операторов требует больше временных ресурсов). Необходим мощный и качественный сигнал от вышки оператора.

Гибридная беспроводная DAS

Гибридная DAS сочетает способность активной DAS покрывать большие площади, но с экономическим выигрышем, присущим пассивной системе.

Активная/гибридная система с BTS (локальной базовой станцией)

Необходимо включать в работу оператора связи, что добавит бюрократических проволочек в проект, а как следствие система будет запущена во временном диапазоне от нескольких месяцев до года. Применяется там, где необходимо обеспечить связью более нескольких тысяч абонентов, либо там, где абонентская емкость сети стоит приоритетнее покрытия.