Diseño de un sistema DAS (Sistema de Antenas Distribuidas)

En el artículo anterior hablé sobre los sistemas de antenas distribuidos (DAS por sus siglas en inglés). Como vimos hay diferentes tipos de implementaciones dependiendo del área que queramos cubrir y cómo podemos utilizar la antena donante. En este nuevo artículo quiero entrar un poco más en detalle y definir cuáles son algunos de los elementos necesarios par a hacer un diseño correcto y una instalación ajustada al presupuesto utilizando los mejores elementos posibles, como cables, splitters, antenas, etc.

No me voy a extender mucho en los sistemas de Micro Celdas. Las Micro Celdas son equipos complejos que requieren además conexión en una red de operadores móviles. Estas empresas tienen potentes departamentos de ingeniería para poder diseñar y trabajar estos sistemas.

Otro tipo de sistemas DAS son los repetidores, mucho más sencillos de utilizar e implementar y dependiendo de la regulación de cada país, no necesitan ser instalados, gestionados ni explotados por las operadoras móviles.

Elementos Activos de un sistema DAS Repetidor

Esta es la parte más compleja en un sistema de repetición de señal. Hay muchos tipos y se dividen según las características que necesitemos para nuestro proyecto. Varios de los aspectos principales a tomar en cuenta para decidir sobre el tipo de equipo repetidor son:

  • Tamaño de la zona que queremos cubrir.
  • Cantidad de usuarios a servir.
  • Repetición de un solo operador o varios (multibanda).

Dependiendo de estos parámetros podremos escoger un tipo u otro de equipo que se adecue correctamente a nuestras necesidades. Es particularmente importante definir la banda de frecuencias con la que queremos trabajar ya que los equipos repetidores están limitados y definidos para bandas específicas. Hay operadores que trabajan en unas bandas de frecuencias y no en otras o que tienen su red 4G, por ejemplo, en una banda diferente que la banda GSM, con lo cual la parte de conexión de datos de alta velocidad podría no funcionar si escogemos un equipo no adecuado.

Otro punto a tomar en cuenta es que las frecuencias utilizadas por los operadores móviles en diferentes países pueden variar y utilizar los datos de alta velocidad en unas frecuencias que no se utilizar en otros países. Esto pasa normalmente entre América y Europa o Asia. Dentro de Europa o América las diferencias suelen ser mínimas o inexistentes. De cualquier manera es importante conocer bien las características técnicas de los equipos que vayamos a utilizar y sus zonas de operatividad. Normalmente los fabricantes tienen detallados los países donde se pueden usar los equipos e incluso, a veces, tienen un listado de frecuencias y operadores.

Diseño de un sistema DAS (Sistema de Antenas Distribuidas)Kits repetidores para diferentes tamaños de coberturas y tipos de frecuencias. Imágenes cedidas por http://www.e-wirelesslan.com

Elementos pasivos

Los elementos pasivos en para un sistema DAS son los mismos que para cualquier sistema de RF, tomando en cuenta, por supuesto, las particularidades de este tipo de sistema; frecuencia, distancia a transmitir, potencia, etc.

Los elementos más usados son las antenas y los cables coaxiales.

Las antenas, como sabéis, hay de varios tipos, direccionales, parabólicas, yagi dependiendo de la zonas que queramos cubrir. Otro punto importante es la ganancia, cuanto más ganancia más lejos llegará la señal que transmita y reciba. Hay veces que no queremos tener una señal demasiado potente porque podemos crear interferencias y obstaculizar el buen funcionamiento del sistema.

Finalmente hay que tomar en cuenta las frecuencias de funcionamiento de la antena, particularmente si queremos utilizar un equipo multibanda. Las antenas tienen que ser compatibles con todas las bandas que queramos transmitir.

Los otros elementos que pueden hacer un proyecto exitoso o no son los cables. Para los sistemas de antenas distribuidas, normalmente es necesario utilizar muchos metros de cable, para transmitir la señal recibida por la antena receptora, normalmente instalada en una zona alta de exterior, hasta el repetidor, instalado en el armario de comunicaciones y de este a todas las antenas repartidas por las zonas a las que queremos dar cobertura.

La característica más importante de los cables coaxiales, además de su precio, son las pérdidas de potencia que puedan tener. Estas pérdidas aumentan cuanto más largo sea el camino que tenga que recorrer la señal por el interior del cable. Igual que para las antenas hay diferentes tipos de cables con diferentes pérdidas y específicos para ciertas frecuencias. Escoger el cable adecuado es importante para tener la cobertura que queremos y no terminar con una antena que no tiene nada que transmitir.

Para zonas de cobertura grandes o lugares donde queramos poner varias antenas en un mismo repetidor, se necesitarán también splitters. Estos son divisores de señal, normalmente con una entrada y varias salidas, cada una de ellas para una antena.

Es muy importante, y hay que tomar en cuenta, que cada vez que dividimos la señal perdemos la mitad de la potencia, con lo cual, si bien esta es una buena forma de tener acceso a múltiples antenas, la potencia transmitida puede verse reducida drásticamente limitando la cobertura final. Si juntamos el efecto de los splitters con largos recorridos de cable podemos llegar a tener un sistema inservible. Para evitar esto podemos poner amplificadores.

En definitiva, no podemos tomar el sistema más barato para una solución DAS. Debemos hacer un estudio preliminar de la zona que queremos cubrir, ¿Cuál es su área, por dónde podré pasar los cables y dónde podré colocar las antenas? Sabiendo al menos estos detalles podremos escoger el material adecuado para el proyecto.

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9 comentarios en “Diseño de un sistema DAS (Sistema de Antenas Distribuidas)

  1. Buenas noches!!Excelente Blog, en este momento estoy realizando una investigación para una tesis y deseo saber en que fuente haz tenido acceso a esta información.

  2. Hola! Muy bueno el articulo de DAS.

    Consulta que me puedes decir de los O-DAS para implementaciones en la via publica completando la grilla de sitios con formatos mas bajos ( en luminarias y postes de electricidad) y de menor impacto visual y carga de estructura? Que potencia puede manejarse en la configuración Outdoor Das y como seria la comparativa versus sitios tradicionales pensando que el 5G wxifira sitios cada 150 a 200 mts en bandas altas ( abtenas pequeñas de bajo impacto social) dejando las macro sites para 40watts o mas y bandas bajas con antenas grandes de alto impacto visual.

    Un ODas cuantos watts irradia? Entiendo puede estar arriba de las micro (1 a 5w) y abajo de las Macro ( 20 w/ 40w o mas).

    Ves el oDas para implenw tar masivamente el 5G normalizando el hardware entre Operadores ?
    Gracias

    1. Hola Leonardo.

      Muchas gracias por tu comentario, muy bueno y me das ideas para otro artículo sobre antenas distribuidas. Esta vez en exterior.

      Creo que para las aplicaciones de operadores de telefonía las micro/pico celdas tenderán a usarse cada vez más y las farolas del alumbrado son una opción muy llamativa. Incluso he visto diseños de luminarias donde ya toman en cuenta la posibilidad de instalar equipos de transmisión, antenas, etc. La potencia será baja, más tendiendo a los 5 Watt que a los 20, sobre todo para mantener la cobertura limitada y aumentar la densidad.

      En unos días completaré las ideas con otro artículo.

      Muchas gracias por preguntar y está pendiente cuando saque el nuevo artículo.

      Oscar

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