Distribuerede antennesystemer (DAS) – moderne løsninger til ejendomsbranchen

12 november, 2024

¡Comparte este artículo!

I lyset af den dynamiske udvikling af 5G-teknologi og voksende brugerforventninger med hensyn til pålidelig kommunikation, er investeringer i moderne distribuerede antennesystemer (DAS) ved at blive et nøgleelement i udviklingsstrategien for telekommunikationsinfrastruktur. For aktører som Telecom Investment Partners er investering i opbygning af effektive DAS-netværk ikke kun en mulighed for at øge værdien af porteføljen, men også et svar på den globale efterspørgsel efter avancerede løsninger, der understøtter datatransmission inde i bygninger. I forbindelse med urbanisering og stadig mere komplekse arkitektoniske strukturer vil effektive DAS-systemer spille en grundlæggende rolle i at sikre uafbrudt adgang til 5G-netværket, hvilket har en direkte indflydelse på merværdien for både operatører og slutbrugere.

Moderne byggeri står i stigende grad over for udfordringen med at sikre effektiv og stabil mobiltelefondækning inde i moderne bygninger. Dette problem bliver mere og mere presserende, især i lyset af den stigende efterspørgsel efter pålidelige tilslutningsmuligheder, som er en integreret del af både hverdagen og forretningsaktiviteter. Hovedårsagen til denne udfordring er moderne byggematerialer som beton, stål og glas, som, selv om de perfekt opfylder deres strukturelle og æstetiske funktioner, samtidig effektivt blokerer for strømmen af radiobølger, hvilket væsentligt hæmmer og nogle gange endda forhindrer brug af smartphones og andre mobile enheder inde i bygninger.

Ifølge en rapport fra ABI Research bliver dette problem mere og mere almindeligt, især i moderne, teknologisk avancerede bygninger, hvor næsten 80 % af telefonopkaldene og 90 % af mobile dataoverførsler foregår indendørs. Stigningen i antallet af smartphonebrugere og stigende forventninger til kvaliteten af forbindelser og hurtig adgang til det mobile internet betyder, at traditionelle metoder til at sikre dækning i bygninger bliver utilstrækkelige.

Statistik viser omfanget af problemet:

Signalblokering af byggematerialer : Undersøgelser viser, at et cellulært signal kan dæmpes med mere end 30 dB, når det passerer gennem tykke betonvægge. Denne svækkelse er så markant, at den i mange tilfælde fører til et fuldstændigt tab af dækning inde i bygningen.
Øget antal mobile enheder : Antallet af mobile enheder er steget markant i løbet af de sidste par år, med fremskrivninger, der indikerer, at der vil være over 25 milliarder mobilenheder på verdensplan i 2025, hvilket stiller endnu større krav til netværksinfrastruktur.
Øget efterspørgsel efter mobildata : Den globale efterspørgsel efter mobildata vokser med cirka 30 % årligt, hvilket betyder, at infrastruktur i bygninger skal kunne håndtere væsentligt flere forbindelser og dataoverførsler end nogensinde før.

Distribuerede antennesystemer (DAS) – Løsning på problemet

Som svar på disse udfordringer er der udviklet distribuerede antennesystemer, kendt som Distributed Antenna Systems (DAS). DAS er en avanceret teknologi, der ikke kun styrker det cellulære signal, men også sikrer dets jævne fordeling i hele bygningen, fra underjordiske garager til tagterrasser. DAS-systemer fungerer ved at installere et netværk af små antenner inde i en bygning, der er forbundet til en central forstærker. Denne centrale forstærker modtager signalet fra eksterne cellulære sendere, forstærker det og sender det derefter til interne antenner, der distribuerer signalet i hele anlægget.

Hvorfor er DAS-systemer så vigtige?

I moderne bolig- og erhvervsbygninger er stabil mobiltelefondækning afgørende både for beboernes komfort og for en effektiv drift af virksomheder. Desværre kan traditionelle løsninger ofte ikke klare de udfordringer, som moderne byggeri stiller. Tykke vægge, metalstrukturer og brugen af glas med specielle egenskaber kan svække signalet fra cellulære netværk betydeligt. Som følge heraf kan personer, der opholder sig inde i bygningen, støde på problemer med at foretage telefonopkald, bruge mobilt internet eller sende SMS-beskeder.

DAS-systemer er afgørende for at sikre højkvalitets cellulær dækning i bygninger, hvor standardløsninger ikke er tilstrækkelige. For eksempel i kontorbygninger, hvor tusindvis af medarbejdere arbejder hver dag, er pålidelig mobiltelefondækning afgørende for effektiv kommunikation. I etageejendomme forventer beboerne uafbrudt adgang til netværket, hvilket er vigtigt både ud fra et komfort- og sikkerhedssynspunkt. I store offentlige faciliteter, såsom hospitaler eller stadioner, kan et stabilt cellulært signal være afgørende for, at disse steder fungerer korrekt.

Statistik fra det amerikanske marked viser, at investeringer i DAS-teknologi er steget med over 15% årligt i løbet af de sidste fem år, hvilket viser den voksende bevidsthed blandt udviklere og bygningsejere om vigtigheden af denne teknologi.

For udviklere og ejendomsejere er det afgørende at sikre et stærkt mobilsignal, ikke kun ud fra et brugervenligt perspektiv, men også i forbindelse med sikkerhed. I nødsituationer kan adgang til en stabil forbindelse være afgørende for effektiv kommunikation og hurtig reaktion på trusler.

Hvordan fungerer DAS-systemet?

Et DAS-system fungerer ved at installere et netværk af små antenner inde i en bygning, der er strategisk placeret for at give optimal dækning. Disse antenner er forbundet til en central forstærker, der modtager signalet fra eksterne mobilnetværkssendere, forstærker det og derefter sender det til de interne antenner. Takket være dette er det cellulære signal jævnt fordelt i hele bygningen, hvilket eliminerer døde zoner, hvor dækningen kan være svagere eller helt forsvinde.

Et distribueret antennesystem (DAS) er et netværk af rumligt distribuerede antennenoder forbundet til en fælles kilde, der leverer trådløs service i et specifikt område, både indendørs (iDAS) og udendørs (oDAS). I modsætning til en enkelt højeffektantenne bruger DAS flere laveffektantenner til at dække det samme område, hvilket forbedrer pålideligheden og reducerer strømbehovet. Dette system er især nyttigt i miljøer, hvor traditionelle løsninger støder på vanskeligheder på grund af terræn- eller zoneinddelingsrestriktioner. DAS kan implementeres ved hjælp af passive eller aktive komponenter og er designet til at minimere strømtab og forbedre signalkvaliteten gennem teknikker såsom tidsdiversitet. Dette koncept udviklede sig fra tidligere teknologier, der blev brugt i tunneler og underjordiske rum.

DAS-systemer er også skalerbare, hvilket betyder, at de kan tilpasses forskellige bygningsstørrelser og brugerbehov. De kan integreres både i små faciliteter og i store komplekser, såsom kontorbygninger, indkøbscentre, stadioner og endda hele boligområder.

Hvor er DAS-systemer effektive?

DAS-systemer er meget udbredt i forskellige typer bygninger, hvor det er vigtigt at sikre stabil mobildækning for et stort antal brugere. Ideen er at dele sendeeffekten mellem flere antenneelementer fordelt i rummet for at dække det samme område som en enkelt antenne, men med mindre total effekt og større pålidelighed. En enkelt højeffektantenne erstattes af en gruppe laveffektantenner, hvilket øger effektiviteten og reducerer strømtab forbundet med at passere gennem forhindringer.

DAS bruges ofte, hvor andre teknologier er svære at implementere på grund af terræn- eller zoneinddelingsrestriktioner. Det kan implementeres ved hjælp af passive splittere og kabler eller ved hjælp af aktive forstærkere. DAS bruges i bygninger, stadioner samt på lys- og signalpæle. Nedenfor præsenterer vi de vigtigste kategorier af bygninger, hvor DAS-systemer er særligt effektive:

1. Kontorbygninger

I store kontorbygninger, hvor hundredvis eller endda tusindvis af medarbejdere arbejder hver dag, er effektiv adgang til mobilnetværket afgørende for effektivt arbejde. DAS-systemer sikrer, at enhver medarbejder har adgang til en stærk og stabil dækning, uanset om de befinder sig i kælderen eller på øverste etage.

2. Etageejendomme

I moderne lejlighedsbygninger forventer beboerne fuld funktionalitet af deres mobile enheder i hvert hjørne af lejligheden. Takket være DAS kan de nyde uafbrudt mobiltelefondækning, hvilket er særligt vigtigt i nødsituationer og for komforten i hverdagen.

3. Almenbrugsbygninger

Hospitaler, skoler, kontorer og konferencecentre er steder, hvor det er nødvendigt at levere et stærkt cellulært signal for at disse faciliteter kan fungere korrekt. DAS-systemer understøtter driftseffektivitet ved at muliggøre effektiv kommunikation og hurtig adgang til information.

4. Stadioner

På stadioner og store idrætsanlæg, hvor et stort antal mennesker er til stede på samme tid, spiller DAS-systemer en nøglerolle i at sikre adgang til mobilnetværket for alle eventdeltagere. Takket være dette kan fans dele deres følelser live ved hjælp af sociale medier, og arrangørerne kan effektivt styre logistik og sikkerhed.

Kampdagen er ikke kun en tid med sportsfølelser og fans entusiasme, men også en stor teknologisk udfordring. Nutidens stadioner og andre store faciliteter skal opfylde voksende trådløse krav for at give begivenhedsdeltagere fuld netværksdækning og en pålidelig forbindelse. Med tusindvis af mennesker, der bruger mobile enheder på samme tid, er det nødvendigt at bruge avancerede teknologiske løsninger, der muliggør effektiv styring af datatrafik.

Betydningen af kommunikation for den offentlige sikkerhed

I forbindelse med store arrangementer er det også yderst vigtigt at sikre pålidelig kommunikation for offentlige tjenester, der er ansvarlige for deltagernes sikkerhed. Moderne trådløse løsninger omfatter dedikerede kommunikationsnetværk til nødtjenester, der er adskilt fra offentlige datanetværk. Takket være dette, selv under spidsbelastninger på nettet, kan beredskabstjenester effektivt kommunikere og koordinere deres handlinger, hvilket er afgørende i krisesituationer.

In-Building Distributed Antenna Systems (DAS) er blevet et nøgleelement i både operatørers mobilnetværk og virksomhedsinfrastruktur. Men efterhånden som denne teknologi har udviklet sig i løbet af de sidste 20 år, er den blevet mere og mere kompleks. Den rene overflod af akronymer kan være overvældende: iDAS (indendørs DAS), oDAS (udendørs DAS), eDAS (enterprise DAS), aktiv DAS, passiv DAS, hybrid DAS, off-air DAS og mange andre.

Udvikling af DAS-teknologi

Oprindeligt designet til at forbedre indendørs dækning, har DAS-teknologien udviklet sig betydeligt til at blive mere avanceret og tilpasselig til en række forskellige behov. Active DAS bruger signalforstærkere til at transmittere data, hvilket giver mulighed for længere afstandsdækning og bedre signalkvalitet, men kræver strøm ved hver antenneknude. Passiv DAS bruger på den anden side passive komponenter som signalsplittere og kabler, hvilket gør systemet billigere, men mindre effektivt over længere afstande.

Hybrid DAS kombinerer elementer fra begge systemer og tilbyder en balance mellem omkostninger og ydeevne. Til gengæld modtager off-air DAS signalet direkte fra operatørens antenner og fordeler det i bygningen, hvilket er særligt nyttigt på steder, hvor der ikke er direkte forbindelse til operatørens infrastruktur.

Ifølge en rapport fra MarketsandMarkets forventes det globale DAS-marked at vokse fra $8,2 milliarder i 2021 til $13,7 milliarder i 2026 ved en sammensat årlig vækstrate (CAGR) på 10,9%. Denne dynamiske vækst er drevet af den stigende efterspørgsel efter pålidelige tilslutningsmuligheder i bygninger, især i sektorer som sundhedspleje, uddannelse, detailhandel og erhvervsejendomme.

iDAS er i øjeblikket den mest udbredte type DAS-system, især i kontorbygninger, indkøbscentre og stadioner. Statistikker viser, at alene i USA foregår over 70 % af tale- og datakommunikationen indendørs, hvilket understreger vigtigheden af denne løsning. oDAS er til gengæld afgørende for netværksudbygning i byområder, hvor tætte bygninger og æstetiske krav forhindrer installation af traditionelle teletårne.

Fremtiden for DAS-systemer

Efterhånden som efterspørgslen efter mere avancerede telekommunikationsløsninger inde i bygninger vokser, er DAS-systemer ved at blive et uundværligt element i moderne infrastruktur. Virksomheder som Remer, der specialiserer sig i design, installation og styring af DAS-systemer, spiller en nøglerolle i at sikre, at moderne bygninger har tilstrækkelig cellulær dækning. Takket være sådanne teknologier vil fremtidens bygninger være i stand til at opfylde brugernes voksende krav og give dem ikke kun komfort, men også sikkerhed og fuld funktionalitet af deres mobile enheder.

DAS-teknologien vil fortsætte med at udvikle sig, efterhånden som efterspørgslen efter 5G og Internet of Things (IoT)-forbindelse stiger. DAS er en nøgleinfrastruktur til 5G-implementeringer i bygninger, der tilbyder den lave latency og høje gennemløb, der kræves i moderne kommunikationsnetværk.

Både virksomheder og telekommunikationsoperatører bliver nødt til at investere i disse systemer for at imødekomme brugernes stigende krav med hensyn til signalkvalitet og forbindelsessikkerhed, især i tætbefolkede byområder.

Næste generation af DAS-teknologi opfylder 5G-behov

Tidligere generationer af mobilnetværk var afhængige af distribuerede antennesystemer (DAS) til at levere indendørs dækning og udfylde dækningshuller i komplekse strukturer. Mens de samme principper gælder for udvikling af 5G-systemer, er der en forskel. Mens tidligere generationer af DAS kun krævede dækning af nye frekvensbånd, kræver 5G også understøttelse af multi-antennedrift, Active beamforming (AAS) teknologi og MIMO-teknikker, der gør det muligt for 5G at fungere. For at imødekomme 5Gs hastigheds- og dækningskrav skal moderne 5G DAS tilbyde højere elektrisk ydeevne, hvilket giver udfordringer for netværks- og antenneløsninger.

Krav og udfordringer til næste generation af DAS i en 5G-kontekst

Mens de fleste diskussioner om udrulning af mobilnetværk fokuserer på udendørs brug, viser forskning, at over 80 % af smartphone-stemme- og dataopkald foregår indendørs. Det betyder, at meget af efterspørgslen efter 5G-tjenester kommer fra indendørs brugere. Selvom mobilnetværksimplementeringer kan give udendørs dækning, er det usandsynligt, at disse netværk giver tilstrækkelig dækning i massetransportsystemer, store faciliteter, kontorer, varehuse og andre indendørs rum. 5G vil i høj grad stole på højfrekvensbånd, hvis udbredelseskarakteristika betyder, at disse signaler ikke effektivt trænger ind i lavemitterende beton- og glasbygninger.

Traditionelle DAS-udfordringer

De udfordringer, som DAS står over for i 5G-æraen, ligner dem fra tidligere generationer: hvordan man leverer cellulær dækning i store, komplekse strukturer sammensat af en række forskellige signalreflekterende og absorberende materialer samt usædvanlige geometriske arrangementer. Traditionelle mobilnetværksinstallationer var ofte afhængige af en ekstern antenne, der var forbundet til en eksisterende basestation og et eksisterende tårn. Alternativt, hvis anlægget var stort nok, kunne det have sin egen basestation eller bruge en nærliggende basestation til at dirigere signaler til DAS.

DAS-design kræver et passende array af DAS-antenner, fjerntliggende radiohoveder eller noder, afhængigt af DAS-arkitekturen. Netværksdesignere skal tage højde for brugen af RF-kabler, forstærkende antenner, fiberoptik og Ethernet-forbindelser mellem det cellulære netværk og DAS. DAS-arkitekturen skal give tilstrækkelig dækning i de ønskede frekvensbånd. Efterhånden som Wi-Fi vokser i popularitet, står DAS-designere over for en ny udfordring ved at tilbyde flere mobiloperatører sammen med Wi-Fi-tjenester. Løsningen på disse udfordringer er typisk at opgradere DAS-hubs, antenner og forbindelser for at imødekomme de nye frekvensbånd og sikre, at kundernes dækningsforventninger bliver opfyldt.

DAS-udfordringer i en 5G-kontekst

5G bruger i øjeblikket tre frekvensbånd: lav (under 1 GHz), mellem (1 til mindre end 7 GHz) og høj (over 7 GHz, typisk i mmWave-båndet). Lavfrekvensbånd har den længste rækkevidde, men tilbyder begrænsede datahastigheder og kapacitet. Mellemfrekvensbåndene, som omfatter de fleste af nutidens cellulære enheder, er i øjeblikket de mest aktive i forbindelse med 5G. Til gengæld vil højfrekvensbånd, selvom de er mindre brugt i øjeblikket, gradvist udvides i løbet af de kommende årtier, hvilket betyder, at fremtidige DAS-implementeringer skal omfatte disse tjenester.

Den nye AAS-teknologi i 5G muliggør væsentligt højere datahastigheder og dækning i komplekse implementeringsscenarier, men denne evne skal understøttes af DAS-distributionssystemer og -infrastruktur. DAS skal understøtte højere båndbredder, uanset 5G-signalkilden, og også understøtte ældre 4G/LTE-systemer og nye 5G-bånd og teknologier.

DAS Evolution som svar på 5G-dækningsudfordringer

For at imødekomme udfordringerne ved 5G skal DAS-infrastruktur, forbindelser og antenner udvikle sig. På trods af det store udvalg af DAS-løsninger er det nødvendigt at øge produkttilgængeligheden for at vedligeholde, modernisere og implementere nye DAS-installationer.

Signalkilde

Mobilnetværket er en forlængelse af internetinfrastrukturen. I 5G-netværk kan mobilkernen placeres i netværkskanten, og mobilkernen og RAN kan placeres sammen. Backhaul-netværket forbinder RAN til basestationerne, og derefter distribuerer en fjernenhed (RRU) den trådløse tjeneste fra basestationen til brugerenheder. I disse systemer kan DAS oprette forbindelse til det cellulære netværk gennem en antenne, basestation eller lille celle.

Brugen af små celler til at understøtte DAS bliver mere almindelig for at understøtte den båndbredde og kapacitet, der forventes fra 5G-tjenester. Denne løsning kræver multipleksing af små celler fra hver tjenesteudbyder for at oprette forbindelse til internettet. Sammenlægning af hurtigt voksende 5G-trafik kan overvælde transportkapaciteten, hvilket kan kræve installation af transportnetværk med højere kapacitet. I værste fald øger dette omkostningerne og kompleksiteten af DAS, men meget af denne 5G-trafik kan erstatte eksisterende trafik, hvilket betyder, at behovet for øget båndbredde kan være minimalt.

Signalfordeling

Der er tre hovedsignaldistributionsstrategier i DAS: passiv, aktiv og hybrid. Passiv DAS bruger et DAS-kontrolpanel, der er forbundet til en signalkilde, der driver et DAS-netværk bestående af antenner og andre passive komponenter. Passive komponenter i denne konfiguration omfatter splittere, koaksialkabler, adaptere, dæmpere, kombinerere, dividere og koblere. Passive DAS-systemer er afhængige af at generere et RF-signal, så de er kun så effektive som signalkilden. Disse systemer har begrænsninger i 5G-installationer og er muligvis kun nyttige i det sidste distributionstrin i et hybridt DAS-system.

Fremtiden for DAS i sammenhæng med mmWave

Overvejelser om mmWave 5G i DAS-systemer giver andre udfordringer. mmWave 5G muliggør høj gennemstrømning og mere præcis signalfordeling. mmWave 5G oplever en vis succes på markedet for trådløst bredbånd, hvor 5G-tjenester bruges til at levere hjemmeinternet og andre medietjenester. Enterprise og indendørs applikationer udvikler sig langsomt på disse frekvenser, og det virker usandsynligt, at mmWave DAS vil blive implementeret på kort sigt.

Distributed Antenna Systems (DAS) er en moderne løsning, der bliver et stadig mere uundværligt element i moderne bygninger. I tider med stigende afhængighed af mobilteknologier er stabil mobildækning ikke kun et spørgsmål om komfort, men også sikkerhed. DAS-systemer er takket være deres effektivitet og fleksibilitet svaret på de udfordringer, som moderne byggeri står over for.

Investeringer i moderne distribuerede antennesystemer (DAS) er ved at blive afgørende i forbindelse med den dynamiske udvikling af 5G-teknologi og de voksende krav på ejendomsmarkedet. Moderne byggeri med sine avancerede byggematerialer giver udfordringer med at sikre stabil mobiltelefondækning inde i bygninger. Takket være investeringer fra aktører som Telecom Investment Partners er det muligt at indføre effektive DAS-netværk, der ikke kun øger værdien af fast ejendom, men som også reagerer på den globale efterspørgsel efter pålidelige telekommunikationsløsninger.

På grund af det faktum, at over 80 % af mobilkommunikationen foregår inde i bygninger, bliver implementeringen af avancerede DAS-systemer afgørende. Moderne DAS-systemer, der integrerer 5G- og MIMO-teknologier, er i stand til at opfylde kravene i selv de mest komplekse arkitektoniske strukturer, hvilket sikrer uafbrudt adgang til netværket, hvilket er særligt vigtigt i de kommercielle, kontor- og offentlige forsyningssektorer.

For ejendomsmarkedet giver implementeringen af disse løsninger fordele ikke kun i form af forbedret brugerkomfort, men også i forbindelse med at øge sikkerheden og investeringsværdien af bygninger. I forbindelse med fremtidige implementeringer vil DAS-systemer spille en nøglerolle i at sikre pålidelig forbindelse i 5G-æraen og blive grundlaget for moderne telekommunikationsinfrastruktur i bygninger.

Kilder:

Artikler du kan være interesseret i: