Что такое DAS и IBS простыми словами

Внутреннее покрытие сотовой связи устроено так: DAS (distributed antenna system, распределённая антенная система) — это сеть из многих маломощных антенн внутри здания, соединённых общим кабельным трактом с одним источником сигнала. IBS (in-building solution) — то же самое в терминологии операторов: решение внутреннего покрытия. Разница между словами историческая: DAS чаще называют саму антенную сеть, IBS — проект целиком, вместе с источником и согласованиями. На практике их используют как синонимы.

Идея простая. Сигнал базовой станции снаружи не проходит сквозь железобетон, металлизированные стёкла и подземные уровни: каждая капитальная стена отнимает 10–20 дБ, современное энергосберегающее остекление — до 25–30 дБ. Поднимать мощность передатчика бесполезно, потому что телефон в ответ отвечает своими 0,2 Вт и до станции не докричится. Вместо одной мощной антенны снаружи ставят десятки слабых внутри, и каждая закрывает свою зону.

Источник сигналаБС оператора или репитерГоловноеоборудованиеПассивный трактфидер, деление, фильтрыАнтенны этажа AАнтенны этажа БЧто стоит в пассивном трактекомбайнеры и фильтры (свести диапазоны) · делители и ответвители (раздать мощность)нагрузки на свободные порты · аттенюаторы (выровнять уровни) · кабель и разъёмы
Путь сигнала: источник, головное оборудование, пассивный тракт и антенны в зонах. Пассивная часть определяет, сколько дойдёт до дальней антенны.

Активная и пассивная части системы

Любая система внутреннего покрытия делится на две части. Активная требует питания и усиливает сигнал: базовая станция или её выносной радиомодуль, репитер, оптические удалённые блоки. Пассивная не требует питания и только распределяет то, что получила: кабель, разъёмы, делители, ответвители, комбайнеры, фильтры, нагрузки, антенны.

На пассивную часть приходится основная доля отказов и большая часть потерь, но именно её чаще всего подбирают по остаточному принципу. Между тем каждый узел тракта отнимает свою долю: деление на два — 3 дБ, на четыре — 6 дБ, сто метров кабеля на 1800 МГц — ещё 5–7 дБ. Если сложить всё без расчёта, до дальних антенн доходят единицы милливатт.

Часть системыЧто входитПитаниеЧто определяет
ИсточникБазовая станция оператора, репитер, малая сотадаМощность и ёмкость сети
Головное оборудованиеОптические головные и удалённые блоки в активной DASдаЧисло зон и дальность
Пассивный трактделители, ответвители, комбайнеры, нагрузки, кабельнетСколько мощности дойдёт до каждой антенны
Антенная частьпотолочные и панельные антеннынетФорму и равномерность покрытия

Три типа систем: пассивная, активная и гибридная

Пассивная DAS

Сигнал от источника расходится по коаксиальному тракту через делители и ответвители. Ничего, кроме источника, питания не требует. Это самый надёжный и самый распространённый вариант для объектов до 20–30 тысяч квадратных метров: торговый центр, бизнес-центр, паркинг, склад. Ограничение — затухание кабеля: на 2600 МГц толстый фидер теряет около 6 дБ на 100 метров, поэтому плечи длиннее 150–200 метров становятся невыгодными.

Активная DAS

Сигнал переводится в оптику или в цифру и разводится по зданию волокном до удалённых блоков, а уже там снова становится радиочастотным. Оптика почти не теряет, поэтому активная система закрывает высотные здания, аэропорты и стадионы. Но удалённые блоки требуют питания и обслуживания, а на каждом из них всё равно стоит своя пассивная часть: делители, ответвители, нагрузки и антенны.

Гибридная

Самый частый вариант на крупных объектах: оптика до этажных узлов, дальше пассивный коаксиальный тракт по этажу. Так расходуют меньше волокна и сохраняют простоту обслуживания на местах.

Пассивная часть одинакова во всех трёх типах. Меняется только способ доставки сигнала до этажного узла; после узла всегда стоят делители, ответвители, нагрузки и антенны.

Как сигнал идёт по системе

Разберём типовой этаж. От источника приходит магистральный фидер. Первым делом сигнал попадает в распределительный узел: если операторов несколько, их складывает гибридный мост или POI; если у одного оператора несколько диапазонов — частотный комбайнер. Дальше поток делится: в симметричных зонах — делителем поровну, вдоль коридора — цепочкой ответвителей с разными номиналами связи. Каждая ветвь заканчивается антенной, а каждый незанятый порт — согласованной нагрузкой.

Обратный путь такой же: телефон отвечает через ту же антенну, сигнал проходит тракт в обратную сторону и попадает в приёмник. Поэтому пассивные компоненты двунаправленные, и поэтому в них так важна чистота контактов: помеха, рождённая в плохом разъёме на передаче, вернётся в приём и снизит чувствительность. Подробно этот механизм разобран в статье про пассивную интермодуляцию.

Где применяется

Атриум и торговый залпотолочные антенны с круговой диаграммой, магистраль через делителиОфисные этажи и коридорыцепочка ответвителей вдоль коридора, своя антенна за каждой капитальной стенойЛифты, лестницы, техэтажотдельная ветвь: шахта экранирует, уровень с этажа туда не доходитПодземный паркингпанели вдоль проездов, отдельная магистраль на каждый ярусточками показаны антенны системы
Типичные зоны объекта и то, что в них ставят. Зоны считают по препятствиям, а не по площади.
  • Бизнес-центры и офисы. Открытые залы закрывают потолочными антеннами, коридоры — цепочкой ответвителей. Разбор объекта — в статье о покрытии БЦ, ТЦ и паркинга.
  • Торговые центры и паркинги. Атриум и подземные ярусы требуют независимых ветвей.
  • Жилые комплексы. Для застройщика это часть инженерной подготовки: см. статью о связи в новостройках.
  • Тоннели и метро. Там вместо антенн часто идёт излучающий кабель — как это устроено.
  • Стадионы и большие площадки. Секторизация и многооператорность: покрытие large-venue.
  • Склады, производства, больницы. Металл, стеллажи и экранированные кабинеты дают такие же провалы, как железобетон.

Из чего собрать систему: минимальный комплект

Даже небольшая система собирается из одного и того же набора узлов. Ниже — что берут под типовой этаж с четырьмя антеннами и одним оператором.

Что нужноЗачемИз чего выбирать
Разделить сигнал на зоныРавное деление между симметричными антеннамиКАДАММ ДМ-698/4000 — 2, 3 или 4 выхода
Раздать вдоль коридораБлижним антеннам меньшую долю, дальним большеКАДАММ НО-698/4000 — связь 5–40 дБ
Свести операторов одной полосыСложить передатчики с развязкойКАДАММ ГМ-2х2-698/4000
Свести диапазоны одного оператораОдин фидер вместо несколькихКАДАММ КМ-3-08, КАДАММ КМ-4-02
Закрыть свободные портыУбрать отражение и сохранить развязкуКАДАММ НСП-4000, КАДАММ НС-4000
Выровнять уровни операторовУбрать перекос перед объединениемКАДАММ АТП-698/4200
Излучать в помещенииКруговая зона под потолкомКАДАММ АВП-215, КАДАММ АВП-280
Излучать вдоль зоныКоридор, паркинг, складКАДАММ АПН-9, КАДАММ АПМ-2

Что заложить в проект заранее

  • Запас по диапазону. Компоненты на 698–2700 МГц закроют сегодняшние сети, но не 5G на 3,5 ГГц. Разница в цене между полосой до 2700 и до 4000 МГц невелика, а переделка тракта стоит дорого.
  • Низкую интермодуляцию там, где несущих больше одной. Для многооператорных участков берут исполнения с уровнем −150 дБн и ниже.
  • Единый тип разъёмов. Смешение N, 4.3-10 и 7-16 плодит переходники, а каждый переходник — это потери и потенциальный источник помех. Что где применяют, показано в статье о ВЧ-соединителях.
  • Резерв портов. Оператор, который придёт через год, должен подключиться без переделки узла.
  • Документы. Паспорта и протоколы измерений нужны и для приёмки, и для тендера; названия изделий в спецификации лучше сразу давать по номенклатуре ГОСТ.

Что проверяют, когда систему сдают

Приёмка внутреннего покрытия строится вокруг трёх измерений, и все три упираются в пассивную часть. Первое — согласование тракта: рефлектометром снимают КСВН каждой ветви и смотрят, нет ли отражений от плохого разъёма, пережатого кабеля или незакрытого порта. Норма для тракта — КСВН не выше 1,3–1,5; как это связано с возвратными потерями, показано в статье о характеристиках ВЧ-компонента.

Второе — интермодуляция. PIM-тестер подаёт две несущие по 20 Вт и меряет уровень продукта третьего порядка. Это единственный способ поймать нелинейный контакт: рефлектометр покажет исправный тракт, а приёмник будет глохнуть. Третье — собственно покрытие: сканером снимают уровень по зонам и проверяют, что в каждой точке хватает запаса над порогом чувствительности телефона.

К измерениям прикладывают исполнительную документацию: схему тракта с номиналами узлов, паспорта изделий и протоколы заводских измерений. Названия в спецификации лучше сразу писать так, как их ждут в тендерной документации, — по номенклатуре ГОСТ, об этом отдельная статья о названиях ВЧ-компонентов.

Как расширять систему без переделки

Система живёт дольше, чем поколение сети. Пятнадцать лет назад достаточно было 900 и 1800 МГц, сегодня нужны 700, 800, 2100, 2600 и 3500 МГц. Правило простое: пассивная часть должна перекрывать полосу с запасом, потому что менять кабель в готовом здании дороже, чем сразу взять компонент на 4000 МГц.

Второй запас — порты. Свободный вход комбайнера или POI закрывают нагрузкой, но он остаётся местом, куда без переделки подключается новый оператор. Третий — трассы: если кабельные лотки заложены с местом под вторую магистраль, добавление ветви не превращается в стройку.

Оборудование КАДАММ (KADAMM) для системы внутреннего покрытия

В каталоге собрана вся пассивная часть: 113 позиций в 13 разделах, от делителей до антенн. Ниже — узлы, которые встречаются в любой системе.

Полная карта линейки с числом моделей в каждом разделе собрана в обзоре линейки КАДАММ, а разбор назначения каждого класса устройств — в статье о пассивных компонентах DAS.