Что такое DAS
DAS (распределённая антенная система) — сеть антенн внутри здания или на территории, по которой разводится сигнал сотовых операторов или служебной радиосвязи. Вместо одной мощной антенны снаружи сигнал доставляют по кабелю или оптике к десяткам маломощных антенн прямо в помещения. В русскоязычных проектах ту же систему называют системой внутреннего покрытия, в англоязычных — ещё и IBS.
Задача DAS — ровный уровень сигнала по всему объекту: в подвалах, на лестницах, в лифтовых холлах, паркингах, за энергосберегающими окнами, где сигнал улицы не проходит. Второй плюс — ёмкость: телефоны работают с ближайшей внутренней антенной на малой мощности, и базовая станция обслуживает больше абонентов.
Сигнал репитера делится по этажам и веткам; на каждой антенне — около 12,1 дБм на несущую.
Пассивная, активная и гибридная
| Тип | Как устроена | Где выгодна |
|---|---|---|
| пассивная | кабель и пассивные узлы от источника до антенн | здания до нескольких десятков тысяч м², паркинги |
| активная | оптика от главного блока к выносным блокам с усилителями у антенн | большие и протяжённые объекты, кампусы |
| гибридная | оптика до этажей или корпусов, дальше пассивная разводка | высотки, торговые и бизнес-центры |
Пассивная DAS проще и надёжнее — в ней нет усилителей после источника, её узлы не требуют питания. Но потери кабеля и делителей ограничивают размер: на верхних диапазонах сигнал быстро кончается. Активная система компенсирует потери усилителями в выносных блоках, а сигнал между ними передаётся по оптике почти без потерь. Гибридная берёт лучшее от обеих: оптика на длинные расстояния, пассивная разводка на последние десятки метров.
Из каких узлов собирается пассивная часть
Пассивная разводка — это набор типовых узлов, каждый со своей задачей. В каталоге KADAMM все они есть с нормированной интермодуляцией для мультиоператорных систем:
| Узел | Что делает | Моделей KADAMM |
|---|---|---|
| узел POI | подключение операторов | 4 |
| многополосные комбайнеры | сведение диапазонов в один фидер | 49 |
| гибридные мосты | сложение источников с развязкой | 31 |
| делители мощности | деление поровну между ветками | 43 |
| направленные ответвители и тапперы | отбор доли мощности в линии | 41 |
| фильтры и дуплексеры | полосы и разделение приёма и передачи | 20 |
| аттенюаторы и нагрузки | выравнивание уровней, закрытие портов | 16 |
Антенны — потолочные всенаправленные для офисов и холлов, панельные направленные для коридоров, паркингов и залов. Выбор между ними зависит от формы помещения: круг от потолочной антенны или сектор от панели на стене.
Пример расчёта: сколько дойдёт до антенны
Возьмём пассивную систему на четыре этажа. Источник выдаёт 27 дБм на несущую, на каждом этаже — две ветки с антеннами. Потери деления считают как 10·lg(n): на 2 выхода — 3 дБ, на 4 — 6 дБ; к ним добавляются собственные потери делителя, у моделей KADAMM ДМ-2 и ДМ-4 это 0,4 и 0,6 дБ. Кабель 1/2″ на 1800 МГц — около 10 дБ на 100 м.
| Звено | Потери, дБ | Уровень после звена |
|---|---|---|
| Выход репитера или радиомодуля | — | 27,0 дБм |
| Делитель на 4 этажа (6,0 дБ деления + 0,6 дБ) | −6,6 | 20,4 дБм |
| Стояк, в среднем 20 м кабеля 1/2″ | −2,0 | 18,4 дБм |
| Делитель на 2 ветки этажа (3,0 + 0,4 дБ) | −3,4 | 15,0 дБм |
| Кабель по этажу, 25 м | −2,5 | 12,5 дБм |
| Разъёмы и перемычки, 4 шт. по 0,1 дБ | −0,4 | 12,1 дБм |
На входе каждой антенны — около 12,1 дБм. С потолочной антенной на 3 дБи излучаемая мощность составит около 15,1 дБм. Потери в свободном пространстве на 1800 МГц на расстоянии 10–30 м — 57–67 дБ; с запасом 15 дБ на стены и тела людей уровень у телефона:
| Расстояние от антенны | Потери в пространстве | Уровень у телефона (запас 15 дБ) |
|---|---|---|
| 10 м | 58 дБ | -57 дБм |
| 20 м | 64 дБ | -63 дБм |
| 30 м | 67 дБ | -67 дБм |
Уровень −60…−75 дБм — уверенная связь и высокая скорость. Значит, в открытом офисе одна антенна закрывает круг радиусом 20–30 м, а в помещениях с капитальными стенами антенны ставят чаще. Расчёт повторяют для верхнего диапазона — на 2600 и 3500 МГц потери кабеля и пространства больше.
Мощность источника и число несущих
Уровни в расчёте даны на одну несущую. Если через систему идут несколько несущих — операторы, технологии 2G, 4G, 5G, — их мощности складываются: четыре несущие по 27 дБм дают суммарно 33 дБм на выходе источника. Под эту суммарную мощность проверяют допустимую мощность первых узлов системы — делителей и ответвителей у источника. Дальше по тракту мощность падает, и требования мягче.
Уровень на антенне ограничивают и сверху: слишком сильный сигнал у телефона рядом с антенной не нужен, а утечка наружу через окна мешает сотам на улице. Поэтому ближние к источнику антенны питают через ответвители со слабой связью или ставят аттенюаторы.
Как устроена активная DAS
Активная система состоит из главного блока и выносных блоков. Главный блок принимает сигналы операторов, переводит их в оптический сигнал и рассылает по волокнам. Выносной блок у антенн превращает оптику обратно в радиосигнал, усиливает его и отдаёт в короткую пассивную разводку или прямо в антенну. Обратное направление — от телефонов к базовой станции — работает так же.
Оптика почти не вносит потерь на сотни метров и километры, поэтому активную DAS выбирают для больших и протяжённых объектов. Взамен появляются питание и обслуживание выносных блоков, а также их мониторинг: каждый блок — активное устройство со своим источником питания и аварийной сигнализацией.
Служебная связь и оповещение
В одну DAS можно включить служебную радиосвязь охраны и эксплуатации, связь экстренных служб и даже вещание. Для этого узлы и антенны должны перекрывать диапазоны раций 146–174 и 403–470 МГц. Если широкополосной разводки нет, служебную связь строят отдельной системой — это надёжнее, но дороже в монтаже.
Лифты, лестницы и паркинги
Лифтовые шахты и лестничные клетки — самые сложные места: бетон и металл со всех сторон. В шахту ставят направленную антенну, которая светит вдоль неё сверху или снизу; в лестничную клетку — антенну на каждый второй-третий этаж. В подземных паркингах панели на колоннах светят вдоль рядов, потолочные антенны ставят в зонах въезда и лифтовых холлах.
Эксплуатация
Пассивная DAS почти не требует обслуживания: раз в год проверяют КСВН магистралей и уровень сигнала в контрольных точках. Активную систему контролируют мониторингом — аварии выносных блоков видны сразу. При перепланировке помещений проверяют, не закрыли ли новые перегородки антенны, и при необходимости переносят их.
Несколько операторов в одной системе
Одна DAS для всех операторов обходится дешевле нескольких отдельных систем. Их сигналы объединяют на входе: узел POI или комбайнеры и гибридные мосты сводят базовые станции разных операторов и диапазонов в общий тракт. Дальше вся разводка общая, поэтому пассивные узлы должны пропускать все диапазоны — обычно 698–2700 МГц, а для 5G — до 3800 МГц.
Когда через один тракт идут мощные несущие разных операторов, на неидеальных контактах возникает пассивная интермодуляция — паразитные продукты попадают в полосы приёма и ухудшают связь всем. Поэтому для мультиоператорных систем выбирают узлы с интермодуляцией −155…−160 дБн и собирают тракт чисто: без лишних переходников, с правильно затянутыми разъёмами.
Свободные порты. Неиспользуемые порты мостов, комбайнеров и ответвителей закрывают согласованными нагрузками с низкой интермодуляцией — открытый порт отражает мощность обратно в систему.
Как проектируют DAS
- Обследование: планы этажей, материалы стен, измерения сигнала операторов внутри и снаружи.
- Выбор источника: базовая станция оператора или репитер с донорской антенной.
- Расстановка антенн по планам с моделированием покрытия.
- Расчёт потерь в каждой ветке и подбор делителей и ответвителей для выравнивания уровней.
- Схема объединения операторов и спецификация узлов.
- Согласование с операторами — они подключают свои сигналы и контролируют качество.
Где нужна DAS
- Бизнес-центры и гостиницы — связь на всех этажах, в лифтовых холлах и паркингах.
- Торговые и выставочные центры — большая площадь и много абонентов одновременно.
- Стадионы и концертные залы — пиковая нагрузка десятков тысяч телефонов.
- Больницы, аэропорты, вокзалы — надёжность и служебная радиосвязь в одной системе.
- Тоннели, метро, подземные паркинги — сигнала с поверхности нет совсем.
- Производственные корпуса и склады с металлическими конструкциями.
Типовые ошибки
- Расчёт только на 900 МГц — на 1800, 2600 и 3500 МГц дальние антенны без сигнала.
- Узлы без нормированной интермодуляции в мультиоператорной системе.
- Одинаковые делители во всех ветках — ближние антенны перегружены, дальние слабые.
- Нет запаса мощности и портов на новые диапазоны и операторов.
- Антенны ставят по сетке, не глядя на стены и перекрытия.
Что нужно для расчёта
- Планы этажей с назначением помещений и материалами стен.
- Какие операторы и диапазоны нужны, нужен ли 5G.
- Где можно поставить источник и оборудование объединения.
- Трассы для кабеля или оптики между этажами.
- Требования к служебной радиосвязи и резервированию.
Модели KADAMM
Пассивные узлы KADAMM для распределённых систем — 214 моделей.
| Частоты | 800–2700 МГц |
| PIM3 | ≤−153 дБн |
| Частоты | 340–2700 МГц |
| PIM3 | ≤−160 дБн |
| Частоты | 340–1400 и 1710–2700 МГц |
| PIM3 | ≤−160 дБн |
| Частоты | 690–860 + 880–960 МГц |
| PIM3 | ≤−160 дБн |