Gedistribueerde antennesystemen (DAS) – moderne oplossingen voor de vastgoedsector

1 noviembre, 2024

Deel dit artikel!

In het licht van de dynamische ontwikkeling van 5G-technologie en de groeiende verwachtingen van gebruikers op het gebied van betrouwbare communicatie, worden investeringen in moderne gedistribueerde antennesystemen (DAS) een sleutelelement van de ontwikkelingsstrategie voor de telecommunicatie-infrastructuur. Voor spelers als Telecom Investment Partners is investeren in de aanleg van efficiënte DAS-netwerken niet alleen een kans om de waarde van de portefeuille te vergroten, maar ook een antwoord op de wereldwijde vraag naar geavanceerde oplossingen ter ondersteuning van datatransmissie binnen gebouwen. In de context van verstedelijking en steeds complexere architecturale structuren zullen efficiënte DAS-systemen een fundamentele rol spelen bij het garanderen van ononderbroken toegang tot het 5G-netwerk, wat een directe impact heeft op de toegevoegde waarde voor zowel operators als eindgebruikers.

De moderne bouwsector wordt steeds vaker geconfronteerd met de uitdaging om effectieve en stabiele mobiele telefoondekking in moderne gebouwen te garanderen. Dit probleem wordt steeds urgenter, vooral in het licht van de groeiende vraag naar betrouwbare connectiviteit, die een integraal onderdeel is van zowel het dagelijks leven als de zakelijke activiteiten. De belangrijkste oorzaak van deze uitdaging zijn moderne bouwmaterialen zoals beton, staal en glas, die, hoewel ze hun structurele en esthetische functies perfect vervullen, tegelijkertijd effectief de stroom van radiogolven blokkeren, wat de radiogolven aanzienlijk belemmert en soms zelfs verhindert. gebruik van smartphones en andere mobiele apparaten in gebouwen.

Volgens een rapport van ABI Research komt dit probleem steeds vaker voor, vooral in moderne, technologisch geavanceerde gebouwen, waar bijna 80% van de telefoongesprekken en 90% van de mobiele gegevensoverdrachten binnenshuis plaatsvinden. De toename van het aantal smartphonegebruikers en de toenemende verwachtingen ten aanzien van de kwaliteit van verbindingen en snelle toegang tot mobiel internet zorgen ervoor dat traditionele methoden om dekking in gebouwen te garanderen ontoereikend worden.

Statistieken tonen de omvang van het probleem aan:

Signaalblokkering door bouwmaterialen : Studies tonen aan dat een cellulair signaal met meer dan 30 dB kan worden verzwakt wanneer het door dikke betonnen muren gaat. Deze verzwakking is zo groot dat deze in veel gevallen leidt tot een volledig verlies van dekking binnen het gebouw.
Toegenomen aantal mobiele apparaten : Het aantal mobiele apparaten is de afgelopen jaren aanzienlijk toegenomen, waarbij prognoses aangeven dat er in 2025 wereldwijd meer dan 25 miljard mobiele apparaatverbindingen zullen zijn, waardoor er nog grotere eisen worden gesteld aan de netwerkinfrastructuur.
Toegenomen vraag naar mobiele data : De wereldwijde vraag naar mobiele data groeit jaarlijks met ongeveer 30%, wat betekent dat de infrastructuur in gebouwen aanzienlijk meer verbindingen en dataoverdrachten moet kunnen verwerken dan ooit tevoren.

Gedistribueerde antennesystemen (DAS) – oplossing voor het probleem

Als antwoord op deze uitdagingen zijn gedistribueerde antennesystemen, bekend als Distributed Antenna Systems (DAS), ontwikkeld. DAS is een geavanceerde technologie die niet alleen het cellulaire signaal versterkt, maar ook zorgt voor een gelijkmatige distributie door het hele gebouw, van ondergrondse garages tot dakterrassen. DAS-systemen werken door een netwerk van kleine antennes in een gebouw in te zetten die zijn aangesloten op een centrale versterker. Deze centrale versterker ontvangt het signaal van externe mobiele zenders, versterkt het en verzendt het vervolgens naar interne antennes die het signaal door de hele faciliteit verspreiden.

Waarom zijn DAS-systemen zo belangrijk?

In moderne woon- en commerciële gebouwen is een stabiele dekking voor mobiele telefoons essentieel, zowel voor het comfort van de bewoners als voor de goede werking van bedrijven. Helaas zijn traditionele oplossingen vaak niet opgewassen tegen de uitdagingen die de moderne bouw met zich meebrengt. Dikke muren, metalen constructies en het gebruik van glas met speciale eigenschappen kunnen het signaal van mobiele netwerken aanzienlijk verzwakken. Hierdoor kunnen mensen die in het gebouw verblijven problemen ondervinden bij het bellen, mobiel internetten of het versturen van sms-berichten.

DAS-systemen zijn essentieel voor het garanderen van hoogwaardige mobiele dekking in gebouwen waar standaardoplossingen niet voldoende zijn. In kantoorgebouwen waar dagelijks duizenden werknemers werken, is betrouwbare mobiele telefoondekking bijvoorbeeld cruciaal voor effectieve communicatie. In appartementsgebouwen verwachten bewoners een ononderbroken toegang tot het netwerk, wat zowel vanuit het oogpunt van comfort als veiligheid belangrijk is. In grote openbare voorzieningen, zoals ziekenhuizen of stadions, kan een stabiel mobiel signaal cruciaal zijn voor het goed functioneren van deze plaatsen.

Uit statistieken van de Amerikaanse markt blijkt dat de investeringen in DAS-technologie de afgelopen vijf jaar jaarlijks met ruim 15% zijn toegenomen, wat het groeiende bewustzijn onder ontwikkelaars en gebouweigenaren van het belang van deze technologie aantoont.

Voor ontwikkelaars en vastgoedeigenaren is het garanderen van een sterk mobiel signaal cruciaal, niet alleen vanuit het perspectief van gebruikersgemak, maar ook vanuit het oogpunt van veiligheid. In noodsituaties kan toegang tot een stabiele verbinding cruciaal zijn voor effectieve communicatie en snelle reactie op bedreigingen.

Hoe werkt het DAS-systeem?

Een DAS-systeem werkt door het installeren van een netwerk van kleine antennes in een gebouw die strategisch geplaatst zijn om optimale dekking te bieden. Deze antennes zijn verbonden met een centrale versterker die het signaal van externe mobiele netwerkzenders ontvangt, versterkt en vervolgens naar de interne antennes verzendt. Hierdoor wordt het mobiele signaal gelijkmatig door het hele gebouw verdeeld, waardoor dode zones worden geëlimineerd waar de dekking zwakker zou kunnen zijn of volledig zou kunnen verdwijnen.

Een gedistribueerd antennesysteem (DAS) is een netwerk van ruimtelijk verspreide antenneknooppunten die zijn aangesloten op een gemeenschappelijke bron en die draadloze diensten levert in een specifiek gebied, zowel binnen (iDAS) als buiten (oDAS). In tegenstelling tot één enkele antenne met hoog vermogen gebruikt DAS meerdere antennes met laag vermogen om hetzelfde gebied te bestrijken, waardoor de betrouwbaarheid wordt verbeterd en de stroombehoefte wordt verminderd. Dit systeem is vooral nuttig in omgevingen waar traditionele oplossingen problemen ondervinden als gevolg van terrein- of bestemmingsbeperkingen. DAS kan worden geïmplementeerd met behulp van passieve of actieve componenten en is ontworpen om vermogensverlies te minimaliseren en de signaalkwaliteit te verbeteren door middel van technieken zoals tijddiversiteit. Dit concept is voortgekomen uit eerdere technologieën die in tunnels en ondergrondse ruimtes werden gebruikt.

DAS-systemen zijn bovendien schaalbaar, wat betekent dat ze kunnen worden aangepast aan verschillende gebouwgroottes en gebruikersbehoeften. Ze kunnen zowel in kleine faciliteiten als in grote complexen worden geïntegreerd, zoals kantoorgebouwen, winkelcentra, stadions en zelfs hele woonwijken.

Waar zijn DAS-systemen effectief?

DAS-systemen worden veel gebruikt in verschillende soorten gebouwen, waar het belangrijk is om een stabiele mobiele telefoniedekking voor een groot aantal gebruikers te garanderen. Het idee is om het zendvermogen te verdelen over verschillende antenne-elementen die in de ruimte zijn verdeeld om hetzelfde gebied te bestrijken als een enkele antenne, maar met minder totaal vermogen en grotere betrouwbaarheid. Eén enkele antenne met hoog vermogen wordt vervangen door een groep antennes met laag vermogen, waardoor de efficiëntie toeneemt en het vermogensverlies bij het passeren van obstakels wordt verminderd.

DAS wordt vaak gebruikt waar andere technologieën moeilijk te implementeren zijn vanwege terrein- of bestemmingsbeperkingen. Het kan worden geïmplementeerd met passieve splitters en kabels of met actieve versterkers. DAS wordt toegepast in gebouwen, stadions, maar ook op verlichtings- en signaalmasten. Hieronder presenteren we de belangrijkste categorieën gebouwen waarin DAS-systemen bijzonder effectief zijn:

1. Kantoorgebouwen

In grote kantoorgebouwen, waar dagelijks honderden of zelfs duizenden werknemers werken, is efficiënte toegang tot het mobiele netwerk cruciaal voor effectief werken. DAS-systemen zorgen ervoor dat iedere medewerker toegang heeft tot een sterke en stabiele dekking, ongeacht of hij zich in de kelder of op de bovenste verdieping bevindt.

2. Appartementsgebouwen

In moderne appartementsgebouwen verwachten bewoners volledige functionaliteit van hun mobiele apparaten in elke hoek van het appartement. Dankzij DAS kunnen ze genieten van een ononderbroken mobiele telefoondekking, wat vooral belangrijk is in noodsituaties en voor het comfort van het dagelijks leven.

3. Openbare utiliteitsgebouwen

Ziekenhuizen, scholen, kantoren en conferentiecentra zijn plaatsen waar het leveren van een sterk mobiel signaal noodzakelijk is voor het goed functioneren van deze faciliteiten. DAS-systemen ondersteunen de operationele efficiëntie door efficiënte communicatie en snelle toegang tot informatie mogelijk te maken.

4. Stadions

In stadions en grote sportfaciliteiten, waar een groot aantal mensen tegelijkertijd aanwezig is, spelen DAS-systemen een sleutelrol bij het garanderen van toegang tot het mobiele netwerk voor alle deelnemers aan evenementen. Hierdoor kunnen fans hun emoties live delen via sociale media en kunnen de organisatoren de logistiek en veiligheid efficiënt beheren.

De wedstrijddag is niet alleen een tijd van sportemoties en enthousiasme van fans, maar ook een enorme technologische uitdaging. De huidige stadions en andere grote faciliteiten moeten voldoen aan de toenemende draadloze eisen om deelnemers aan evenementen volledige netwerkdekking en een betrouwbare verbinding te bieden. Nu duizenden mensen tegelijkertijd mobiele apparaten gebruiken, is het noodzakelijk om geavanceerde technologische oplossingen te gebruiken die een efficiënt beheer van dataverkeer mogelijk maken.

Het belang van communicatie voor de openbare veiligheid

In de context van grote evenementen is het ook uiterst belangrijk om te zorgen voor betrouwbare communicatie voor openbare diensten die verantwoordelijk zijn voor de veiligheid van deelnemers. Moderne draadloze oplossingen omvatten speciale communicatienetwerken voor hulpdiensten die gescheiden zijn van openbare datanetwerken. Hierdoor kunnen hulpdiensten zelfs tijdens piekbelastingen van het netwerk effectief communiceren en hun acties coördineren, wat cruciaal is in crisissituaties.

In-Building Distributed Antenna Systems (DAS) zijn een sleutelelement geworden van de mobiele netwerken van zowel operators als de bedrijfsinfrastructuur. Naarmate deze technologie zich de afgelopen twintig jaar heeft ontwikkeld, is deze echter steeds complexer geworden. De enorme overvloed aan acroniemen kan overweldigend zijn: iDAS (indoor DAS), oDAS (outdoor DAS), eDAS (enterprise DAS), actieve DAS, passieve DAS, hybride DAS, off-air DAS en vele andere.

Ontwikkeling van DAS-technologie

Aanvankelijk ontworpen om de dekking binnenshuis te verbeteren, is de DAS-technologie aanzienlijk geëvolueerd om geavanceerder te worden en aanpasbaar aan verschillende behoeften. Actieve DAS maakt gebruik van signaalversterkers om gegevens te verzenden, wat een langere afstandsdekking en een betere signaalkwaliteit mogelijk maakt, maar er is stroom nodig bij elk antenneknooppunt. Passieve DAS maakt daarentegen gebruik van passieve componenten zoals signaalsplitters en kabels, waardoor het systeem goedkoper maar minder effectief is over langere afstanden.

Hybride DAS combineert elementen van beide systemen en biedt een balans tussen kosten en prestaties. Op zijn beurt ontvangt off-air DAS het signaal rechtstreeks van de antennes van de operator en verspreidt het in het gebouw, wat vooral handig is op plaatsen waar er geen directe verbinding is met de infrastructuur van de operator.

Volgens een rapport van MarketsandMarkets zal de mondiale DAS-markt naar verwachting groeien van 8,2 miljard dollar in 2021 naar 13,7 miljard dollar in 2026, bij een samengesteld jaarlijks groeipercentage (CAGR) van 10,9%. Deze dynamische groei wordt gedreven door de toenemende vraag naar betrouwbare connectiviteit in gebouwen, vooral in sectoren als de gezondheidszorg, het onderwijs, de detailhandel en commercieel vastgoed.

iDAS is tegenwoordig het meest gebruikte type DAS-systeem, vooral in kantoorgebouwen, winkelcentra en stadions. Statistieken tonen aan dat alleen al in de Verenigde Staten meer dan 70% van de spraak- en datacommunicatie binnenshuis plaatsvindt, wat het belang van deze oplossing onderstreept. oDAS is op zijn beurt cruciaal voor netwerkuitbreiding in stedelijke gebieden, waar dichte bebouwing en esthetische eisen de installatie van traditionele telecommunicatietorens verhinderen.

De toekomst van DAS-systemen

Naarmate de vraag naar meer geavanceerde telecommunicatieoplossingen in gebouwen groeit, worden DAS-systemen een onmisbaar onderdeel van de moderne infrastructuur. Bedrijven als Remer, gespecialiseerd in het ontwerp, de installatie en het beheer van DAS-systemen, spelen een sleutelrol bij het garanderen dat moderne gebouwen voldoende mobiele dekking hebben. Dankzij dergelijke technologieën zullen de gebouwen van de toekomst kunnen voldoen aan de groeiende eisen van gebruikers, waardoor ze niet alleen comfort krijgen, maar ook veiligheid en volledige functionaliteit van hun mobiele apparaten.

DAS-technologie zal blijven evolueren naarmate de vraag naar 5G- en Internet of Things (IoT)-connectiviteit toeneemt. DAS is een belangrijke infrastructuur voor 5G-implementaties in gebouwen en biedt de lage latentie en hoge doorvoer die vereist zijn in moderne communicatienetwerken.

Zowel bedrijven als telecommunicatiebedrijven zullen in deze systemen moeten investeren om te voldoen aan de groeiende eisen van gebruikers op het gebied van signaalkwaliteit en verbindingsbetrouwbaarheid, vooral in dichtbevolkte stedelijke gebieden.

DAS-technologie van de volgende generatie voldoet aan de 5G-behoeften

Eerdere generaties mobiele netwerken vertrouwden op gedistribueerde antennesystemen (DAS) om dekking binnenshuis te bieden en dekkingslacunes in complexe structuren op te vullen. Hoewel dezelfde principes van toepassing zijn op de ontwikkeling van 5G-systemen, is er een verschil. Terwijl eerdere generaties DAS alleen dekking van nieuwe frequentiebanden vereisten, vereist 5G ook ondersteuning voor werking met meerdere antennes, actieve beamforming (AAS)-technologie en MIMO-technieken die ervoor zorgen dat 5G kan functioneren. Om aan de snelheids- en dekkingsvereisten van 5G te voldoen, moet moderne 5G DAS hogere elektrische prestaties bieden, wat uitdagingen met zich meebrengt voor netwerk- en antenneoplossingen.

Vereisten en uitdagingen voor de volgende generatie DAS in een 5G-context

Hoewel de meeste discussies over de implementatie van mobiele netwerken zich richten op gebruik buitenshuis, toont onderzoek aan dat meer dan 80% van de spraak- en dataoproepen via smartphones binnenshuis plaatsvinden. Dit betekent dat een groot deel van de vraag naar 5G-diensten afkomstig is van binnengebruikers. Hoewel de implementatie van mobiele netwerken dekking buitenshuis kan bieden, is het onwaarschijnlijk dat deze netwerken voldoende dekking bieden in massatransportsystemen, grote faciliteiten, kantoren, magazijnen en andere binnenruimtes. 5G zal sterk afhankelijk zijn van hoogfrequente banden, waarvan de voortplantingseigenschappen ervoor zorgen dat deze signalen niet effectief doordringen in betonnen en glazen gebouwen met een lage emissie.

Traditionele DAS-uitdagingen

De uitdagingen waarmee DAS in het 5G-tijdperk wordt geconfronteerd, zijn vergelijkbaar met die van eerdere generaties: hoe kan mobiele dekking worden geboden in grote, complexe structuren die zijn samengesteld uit een verscheidenheid aan signaalreflecterende en absorberende materialen, evenals ongebruikelijke geometrische opstellingen. Traditionele mobiele netwerkimplementaties waren vaak afhankelijk van een externe antenne die was aangesloten op een bestaand basisstation en een bestaande toren. Als de faciliteit groot genoeg zou zijn, zou deze ook een eigen basisstation kunnen hebben of een nabijgelegen basisstation kunnen gebruiken om signalen naar de DAS te routeren.

Het DAS-ontwerp vereist een geschikte reeks DAS-antennes, externe radiokoppen of knooppunten, afhankelijk van de DAS-architectuur. Netwerkontwerpers moeten rekening houden met het gebruik van RF-kabels, versterkende antennes, glasvezel en Ethernet-verbindingen tussen het mobiele netwerk en de DAS. De DAS-architectuur moet voldoende dekking bieden in de gewenste frequentiebanden. Nu Wi-Fi steeds populairder wordt, staan DAS-ontwerpers voor een nieuwe uitdaging bij het aanbieden van meerdere mobiele providers naast Wi-Fi-diensten. De oplossing voor deze uitdagingen is doorgaans het upgraden van DAS-hubs, antennes en verbindingen om tegemoet te komen aan de nieuwe frequentiebanden en ervoor te zorgen dat aan de verwachtingen van de klant wordt voldaan.

DAS-uitdagingen in de 5G-context

5G gebruikt momenteel drie frequentiebanden: laag (minder dan 1 GHz), midden (1 tot minder dan 7 GHz) en hoog (boven 7 GHz, meestal in de mmWave-band). Laagfrequente banden hebben het grootste bereik, maar bieden beperkte datasnelheden en capaciteit. De middenfrequentiebanden, die de meeste hedendaagse mobiele apparaten omvatten, zijn momenteel het meest actief in de context van 5G. Op hun beurt zullen de hoogfrequente banden, hoewel ze voorlopig minder worden gebruikt, de komende decennia geleidelijk uitbreiden, wat betekent dat toekomstige DAS-implementaties met deze diensten rekening zullen moeten houden.

De nieuwe AAS-technologie in 5G maakt aanzienlijk hogere datasnelheden en dekking mogelijk in complexe implementatiescenario’s, maar deze mogelijkheid moet worden ondersteund door DAS-distributiesystemen en -infrastructuur. De DAS moet hogere bandbreedtes ondersteunen, ongeacht de 5G-signaalbron, en ook oudere 4G/LTE-systemen en nieuwe 5G-banden en -technologieën ondersteunen.

DAS-evolutie als reactie op uitdagingen op het gebied van 5G-dekking

Om de uitdagingen van 5G het hoofd te bieden, moeten de DAS-infrastructuur, verbindingen en antennes evolueren. Ondanks de grote verscheidenheid aan DAS-oplossingen is het noodzakelijk om de productbeschikbaarheid te vergroten om nieuwe DAS-installaties te kunnen onderhouden, moderniseren en implementeren.

Signaalbron

Het mobiele netwerk is een verlengstuk van de internetinfrastructuur. In 5G-netwerken kan de mobiele kern aan de netwerkrand worden geplaatst, en kunnen de mobiele kern en RAN op dezelfde locatie worden geplaatst. Het backhaulnetwerk verbindt het RAN met de basisstations, en vervolgens distribueert een externe eenheid (RRU) de draadloze service van het basisstation naar gebruikersapparaten. In deze systemen kan DAS verbinding maken met het mobiele netwerk via een antenne, basisstation of kleine cel.

Het gebruik van kleine cellen ter ondersteuning van DAS wordt steeds gebruikelijker om de bandbreedte en capaciteit te ondersteunen die van 5G-diensten wordt verwacht. Deze oplossing vereist het multiplexen van kleine cellen van elke serviceprovider om verbinding te maken met internet. Het samenbrengen van het snelgroeiende 5G-verkeer kan de transportcapaciteit overweldigen, wat de installatie van transportnetwerken met een hogere capaciteit kan vereisen. In het ergste geval verhoogt dit de kosten en complexiteit van de DAS, maar veel van dit 5G-verkeer kan bestaand verkeer vervangen, zodat de behoefte aan verhoogde bandbreedte minimaal kan zijn.

Signaaldistributie

Er zijn drie belangrijke signaaldistributiestrategieën in DAS: passief, actief en hybride. Passieve DAS maakt gebruik van een DAS-bedieningspaneel dat is aangesloten op een signaalbron die een DAS-netwerk voedt dat bestaat uit antennes en andere passieve componenten. Passieve componenten in deze configuratie omvatten splitters, coaxkabels, adapters, dempers, combiners, verdelers en koppelaars. Passieve DAS-systemen zijn afhankelijk van het genereren van een RF-signaal en zijn dus slechts zo efficiënt als de signaalbron. Deze systemen hebben beperkingen in 5G-installaties en zijn mogelijk pas bruikbaar in de laatste fase van de distributie in een hybride DAS-systeem.

De toekomst van DAS in de context van mmWave

Overwegingen voor mmWave 5G in DAS-systemen brengen andere uitdagingen met zich mee. mmWave 5G maakt een hoge doorvoer en een nauwkeurigere signaalverdeling mogelijk. mmWave 5G boekt enig succes op de draadloze breedbandmarkt, waar 5G-diensten worden gebruikt om thuisinternet en andere mediadiensten te leveren. Bedrijfs- en binnentoepassingen ontwikkelen zich langzaam op deze frequenties, en het lijkt onwaarschijnlijk dat mmWave DAS op korte termijn zal worden ingezet.

Distributed Antenna Systems (DAS) is een moderne oplossing die een steeds onmisbaarder onderdeel wordt van moderne gebouwen. In tijden van toenemende afhankelijkheid van mobiele technologieën is stabiele mobiele dekking niet alleen een kwestie van comfort, maar ook van veiligheid. DAS-systemen zijn, dankzij hun effectiviteit en flexibiliteit, het antwoord op de uitdagingen waarmee de moderne bouw te maken heeft.

Investeringen in moderne gedistribueerde antennesystemen (DAS) worden cruciaal in de context van de dynamische ontwikkeling van 5G-technologie en de groeiende eisen van de vastgoedmarkt. De moderne constructie, met zijn geavanceerde constructiematerialen, brengt uitdagingen met zich mee bij het garanderen van een stabiele dekking voor mobiele telefoons in gebouwen. Dankzij investeringen van spelers als Telecom Investment Partners is het mogelijk efficiënte DAS-netwerken te introduceren die niet alleen de waarde van vastgoed verhogen, maar ook inspelen op de mondiale vraag naar betrouwbare telecommunicatieoplossingen.

Omdat ruim 80% van de mobiele communicatie binnen gebouwen plaatsvindt, wordt de implementatie van geavanceerde DAS-systemen essentieel. Moderne DAS-systemen, die 5G- en MIMO-technologieën integreren, kunnen voldoen aan de eisen van zelfs de meest complexe architecturale structuren en zorgen voor ononderbroken toegang tot het netwerk, wat vooral belangrijk is in de commerciële, kantoor- en openbare nutssectoren.

Voor de vastgoedmarkt levert de implementatie van deze oplossingen niet alleen voordelen op in de vorm van een verbeterd gebruikerscomfort, maar ook in het kader van het vergroten van de veiligheid en investeringswaarde van gebouwen. In de context van toekomstige implementaties zullen DAS-systemen een sleutelrol spelen bij het garanderen van betrouwbare connectiviteit in het 5G-tijdperk en de basis worden van de moderne telecommunicatie-infrastructuur in gebouwen.

Bronnen:

Artikelen waarin u mogelijk geïnteresseerd bent: