分布式天線系統(DAS)相關基礎知識
DAS(Distributed Antenna System,分布式天線系統)是一個由分布于某個建筑物內、專門用于提供無線室內覆蓋的多個天線組成的網絡。DAS可以解決高端用戶密集城區覆蓋問題,減少室外基站的數量和配置,降低室外網絡的整體干擾水平,從而提高整個系統的容量,更好地滿足用戶對質量的要求。典型的DAS通常采用光信號分配技術,由一個本地接口單元的射頻信號轉換為光信號。這些光信號然后通過光纜分配給多個遠端單元,遠端單元再將它們轉換回射頻信號,通過天線分配網絡實現室內無縫覆蓋。
在許多情況下,尤其在建筑物、隧道、大型公共場所、體育場等之內,來自蜂窩塔的信號無法提供足夠的覆蓋范圍,或者用戶密度超出了一般情況下能夠應對的范圍。在這些情形中,可通過安裝分布式天線系統(DAS)擴大上述區域的覆蓋范圍,或者通過基站收發臺(BTS)、NodeB、eNodeB或Small Cell配對,為大量用戶提供更佳的服務。由于DAS安裝方式的多樣性,DAS設備或DAS技術的種類不一而足,而且一般情況下,需要使用多種DAS技術,才能提高區域內蜂窩甚至WiFi服務的無線性能。
最簡單的DAS形式為采用離線無源DAS安裝方式,其中,由施主天線將無線系統耦合至蜂窩基站,并利用同軸傳輸線路將信號重新定向至目標傳輸天線。這些電線中采用雙工器實現下行鏈路和上行鏈路。這一方式通常為最快且成本最低的方式,而且取決于所采用的雙工器和天線,其可用于多載波,甚至WiFi用途。在此情況下,DAS性能與施主信號及射頻設計質量相關聯,而且無法增加容量。
在上述技術之外,還存在有源DAS技術。在該技術中,在將射頻信號轉換成數字信號后,將其發送給遠程無線電單元(RRU),然而再由該RRU將所述數字信號轉換回射頻信號,以供用戶設備使用。該方法可減少無源DAS技術中信號分配所需的射頻放大和射頻傳輸線的量。此外,由于該方法能夠使用可大幅增加可用電纜長度及降低系統擴展成本和復雜度的工業標準以太網或光纖電纜傳輸數字化的射頻信號,因此其還可降低路由復雜性。
有源和無源DAS系統也可相互結合,以在某些分布區域選擇性地使用無源或有源路由方式。此類混合系統通常用于因成本考慮和路由限制而無法使用純有源DAS安裝方式的情形。DAS領域內的最新發展成果為數字DAS技術,該技術利用基帶單元(BBU)以數字方式與DAS主單元和RRU進行數字通信,無需射頻接口。雖然數字DAS技術在理論上可能甚至比有源DAS的成本和復雜度更低且可擴展性更大,但標準之間的競爭有可能使得其實際部署較為有限。
DAS裝置可由施主蜂窩站點(即所謂的離線DAS)通過BTS/NodeB/eNodeB或Small Cell驅動。BTS/NodeB/eNodeB類DAS與Small Cell類DAS之間的區別在于,Small Cell類DAS通常利用回程互聯網基礎設施對蜂窩信號(有時為WiFi信號)進行中繼。BTS/NodeB/eNodeB類DAS的工作方式與傳統蜂窩基站非常類似——其采用分布式射頻信號路由和天線,而非基于信號塔或屋頂的廣播式分布。此外,由于連接和容量方面的限制,Small Cell類DAS一般無法實現與BTS類DAS同樣高的容量,而且通常以運營商安裝的與運營商網絡連接的專用光纖連接實現信號饋送。
DAS系統中使用各種的射頻、數字及光纖技術,包括中繼器,放大器,同軸傳輸線路,以太網電纜,光纜電纜,各種天線,雙工器,射頻/光纖轉換器,數模轉換器(DAC),模數轉換器(ADC),數字信號處理器(DSP),混頻器,濾波器以及用于DAS設計、安裝、測試和維護的相應射頻及電信測試設備和基礎設施。