Che cos'è il sistema di antenne distribuite (DAS)?

Ogni giorno che passa, i progressi della tecnologia migliorano l'infrastruttura e le funzionalità delle reti di comunicazione mobile. Dall'introduzione dell'1G, abbiamo assistito a grandi rivoluzioni nel mondo delle comunicazioni non solo in termini di modifiche tecniche, ma anche di prestazioni e miglioramenti strutturali. Purtroppo, ogni generazione cellulare non è riuscita a soddisfare le crescenti esigenze degli utenti in termini di velocità, copertura e capacità. Reti cellulari 5G promettono di ipnotizzare il mondo intero con le loro caratteristiche e i loro servizi irreali. La maggior parte delle grandi organizzazioni e imprese ha già iniziato a lavorare su idee che possono sfruttare i massimi guadagni di produttività dalle soluzioni tecnologiche 5G emergenti. Una delle soluzioni più innovative ed economicamente vantaggiose che il 5G offre per fornire un segnale costante e agevolare i clienti è il concetto di sistema di antenna distribuita (DAS). Ma cos'è il DAS e come funziona? Per ottenere queste risposte, approfondiamo i dettagli di questo articolo.

Che cos'è il sistema di antenne distribuite?

Un sistema di antenne distribuite, noto anche come DAS, consiste in antenne multiple distribuite in posizioni diverse per fornire una copertura wireless costante alla stessa area con maggiore affidabilità. In pratica, questo sistema viene utilizzato per risolvere il problema dei punti di scarsa copertura isolati in un'area che impediscono agli utenti cellulari di comunicare con altre persone o di accedere correttamente ai servizi di rete. Il Antenne DAS utilizzano le frequenze concesse in licenza dal vettore per trasmettere e ricevere segnali che consentono di migliorare la fornitura di servizi voce e dati per gli utenti periferici. Le antenne DAS hanno una potenza totale ridotta per evitare interferenze tra i segnali.

Come funziona il DAS?

Un DAS fornisce segnali ad aree con scarsa copertura utilizzando spesso accoppiatori direzionali a radiofrequenza (RF) e amplificatori wireless che dividono e amplificano il segnale sorgente per raggiungere le antenne distribuite che forniscono l'accesso alla rete agli utenti finali. In alcuni scenari, il DAS impiega una combinazione di cavi coassiali a bassa perdita e cavi in fibra ottica (utilizzando la tecnologia radio over fiber) per dividere i segnali tra le antenne. In un DAS, più antenne Antenne 4G a soffitto sono installati su diversi piani di un edificio per espandere la copertura cellulare wireless. Un semplice DAS è costituito da due componenti per il suo funzionamento, spiegati come segue:

1. Sorgente del segnale

Un sistema di antenne distribuite funziona in modo tale da distribuire i segnali alle antenne e non generare esso stesso segnali wireless. Infatti, ha bisogno di una sorgente di segnale che generi e invii segnali wireless a una serie di antenne distribuite. Le sorgenti di segnale utilizzate in un DAS sono di tre tipi, a seconda dei requisiti dell'installazione:

• Fuori onda (quando la sorgente del segnale si trova sul tetto): La sorgente di segnale Off-Air utilizza un antenna donatoreantenna situata su un tetto che riceve e trasmette segnali wireless da un gestore di telefonia mobile. È la fonte di segnale più conveniente se il segnale all'antenna donatrice è di elevata potenza e qualità.
• Stazione ricetrasmittente di base (BTS) in loco: Le BTS/NodeB/eNodeB in loco funzionano come le torri cellulari. Le BTS, di vari operatori cellulari, sono collegate alla rete principale del rispettivo operatore mobile attraverso un cavo in fibra ottica distribuito dall'operatore stesso. In aree affollate (come mercati, stadi, ecc.), ogni antenna distribuita può essere collegata a una BTS separata, di un vettore diverso, per fornire la copertura del servizio a migliaia di persone contemporaneamente. I sistemi DAS, che hanno una sorgente di segnale BTS in loco, sono costosi e richiedono più tempo per essere installati.
• Piccole celle: A differenza delle macro-celle tradizionali, costituite da una singola stazione base, il 5G porta con sé l'ultima tecnica di distribuzione delle celle, le cosiddette piccole celle, tra cui le pico-celle, le femto-celle, le nano-celle e le micro-celle. Queste piccole celle possono essere distribuite sopra lo strato esistente di macro celle nei punti in cui i segnali delle torri delle macro celle non riescono a essere raggiunti, come i bordi delle celle, per espandere l'area di copertura delle macro celle. Per connettersi e funzionare correttamente, le piccole celle richiedono una connessione Internet di backhaul affidabile.

La sorgente di segnale è la parte più critica di un DAS, poiché i limiti delle prestazioni di questo sistema dipendono dalla sorgente di segnale. Se la sorgente del segnale è buona, il DAS avrà una copertura e una capacità migliori. Se invece la sorgente di segnale non è efficiente, le prestazioni di consegna di un DAS non saranno sufficienti. In altre parole, possiamo determinare le prestazioni di un DAS dalla sorgente di segnale che impiega. Inoltre, il tipo di sorgente di segnale indica anche il tipo di segnale che un DAS distribuisce, ad esempio una sorgente di segnale 5G consentirà al DAS di fornire segnali 5G.

2. Sistema di distribuzione

Un sistema di distribuzione è la parte del sistema che riceve il segnale cellulare dalla sorgente del segnale e lo distribuisce in tutto l'edificio o in un'area. Un DAS amplifica, distribuisce e ritrasmette il segnale sorgente in tutta l'area di copertura. I sistemi di distribuzione sono di quattro tipi, tra cui:

• Sistema attivo: Un sistema DAS attivo è in grado di convertire i segnali analogici a radiofrequenza ricevuti da una sorgente di segnale in segnali digitali che possono essere distribuiti attraverso un cavo in fibra ottica o un cavo Ethernet. Questa conversione viene eseguita da una "unità master" che è il componente più importante di questo sistema.
• Sistema passivo: Il sistema DAS passivo impiega dispositivi passivi a radiofrequenza come accoppiatori, cavi coassiali, splitter e tap per distribuire i segnali in un'area o in un edificio.
• Sistema digitale: I sistemi DAS digitali convertono i segnali ricevuti in forma di zeri e uni che possono poi viaggiare su cavi in fibra e cavi Ethernet per la distribuzione. Questa conversione viene effettuata da un'unità di banda base (BBU) che è un componente integrale di questo sistema ed è direttamente collegata a un'unità master senza bisogno di conversione analogico-digitale.
• Sistema ibrido: Il sistema DAS ibrido utilizza le caratteristiche dei sistemi DAS attivi e passivi. In questo sistema, l'unità radio remota non è collegata alle antenne, il che consente al sistema di utilizzare sia il cavo in fibra che il cavo Ethernet per trasportare i segnali in tutta l'area di distribuzione.

Applicazioni DAS

Un DAS è disponibile in diversi design a seconda dei requisiti di applicazione, come ad esempio per usi interni o esterni. Esistono diverse aree di applicazione dei DAS che possono essere utilizzate per fornire copertura wireless, come aeroporti, ospedali, stadi, hotel, edifici per uffici, gallerie stradali, metropolitane, mercati, ecc. Le posizioni di installazione di un DAS dipendono dall'area e dai requisiti di copertura.