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Desde la privatización de las telecomunicaciones en 1998 ha habido una explosión del acceso, principalmente con respecto a las comunicaciones móviles en Brasil. Y esto, junto con el avance de las tecnologías, el aumento de bandas de frecuencia y la mejora de los dispositivos móviles, se han encargado de brindar calidad y capacidad de acceso a sus usuarios con servicios de voz o datos, permitiéndoles tener la misma experiencia con tasas de datos, velocidades y calidad igual a las redes fijas, pero con las ventajas que tiene una red móvil.

Con la evolución de las tecnologías de acceso móvil, desde la primera generación, donde la disponibilidad era solo de voz, llegando a la 4ª generación que vivimos actualmente en un modelo basado principalmente en el tráfico de datos, tenemos un cambio total del tipo del uso. Alrededor del 80% del tráfico originado / terminado se encuentra en entornos interiores (1) y la necesidad de un servicio dedicado se ha vuelto esencial para los operadores móviles. Estas soluciones, conocidas como el Sistema de Distribución de Antenas (DAS en inglés), permiten una mejor calidad y distribución homogénea de la señal y, por tanto, llegan a aquellos usuarios que demandan una alta tasa de datos para utilizar adecuadamente sus aplicaciones.

¿Qué tipos de soluciones pueden proporcionar acceso de calidad al usuario en lugares interiores?

De estas soluciones / tecnologías DAS para cobertura móvil en sistemas interiores, podemos destacar dos tipos de asistencia:

  • Soluciones PASIVAS: que se realizan con elementos pasivos, como combinadores y divisores de señal y viajan mediante cables coaxiales hasta las antenas.
  • Soluciones ACTIVAS: donde se utilizan módulos convertidores eléctrico / óptico, permitiendo una mayor distancia y rango de cobertura a las antenas. 

Cada una de estas soluciones tiene particularidades y se puede evaluar para que sea posible identificar cuál es el mejor tipo a adoptar para su empresa.

Tanto el DAS (Distributed Antenna System – Sistema de Antenas Distribuídas) pasivo como el activo son soluciones para dos problemas de entornos interiores.

Primero, ¿cuál es la diferencia entre DAS Pasivo y DAS Activo?

Ya sea usted un administrador de edificios o un inversionista desarrollador inmobiliario, la necesidad se reduce a la experiencia de sus usuarios e inquilinos.

Para un centro comercial, un usuario con buena cobertura móvil puede estar motivado a regresar con más frecuencia, ya que la satisfacción con la prestación del servicio es mayor. Para un hotel, por mencionar un ejemplo más, la percepción del usuario de la hospitalidad puede verse comprometida si no hay cobertura dentro de los alojamientos.

Si eres operador de telefonía, el principal objetivo de contar con un sistema DAS es brindar un servicio de calidad a los usuarios de un entorno interior. Un usuario de interior, al ser atendido por una macro torre o una cobertura exterior, consume muchos más recursos de red para tener un servicio garantizado.

Cabe mencionar que el teléfono móvil de un usuario en un ambiente interior transmitirá a mayor potencia para “ser escuchado” por el macro sitio, contribuyendo a la elevación del nivel de ruido de esta torre. Como consecuencia, en este escenario expuesto, el sistema desperdiciará recursos intentando conectar al usuario, que no tiene las condiciones ideales para acceder a la red con calidad, así perjudicando la red y los indicadores de los operadores.

Es por eso que la cobertura en interiores es tan importante para los operadores. Con una cobertura interior dedicada, el operador ahora puede utilizar los recursos que se estaban gastando para atender a este usuario interior para garantizar la cobertura de la más alta calidad para los usuarios externos.

Imagina una conferencia. El orador sería nuestra torre de telefonía móvil y la audiencia estaría compuesta por usuarios. Si todos están en el mismo entorno, la comunicación se facilita, el orador puede hablar (transmitir la señal / enlace descendente) en un tono de voz más bajo, y la audiencia, para comunicarse con el orador, también usa un tono de voz más bajo. Después de todo, ambos tienen comunicación directa (directa entre la antena y el usuario) y el ruido en el ambiente permanece bajo, ya que todos están trabajando o “hablando” con una voz controlada. El orador puede escuchar a todos y comunicarse con todos sin tener que gastar mucha energía.


Ahora, imagine que trasladamos este orador a un área fuera del auditorio. El hablante ahora necesita "gritar" para ser escuchado. Y el público, igualmente, también necesita gritar para ser escuchado por el orador. Ahora tenemos un entorno muy ruidoso. Como todos están “hablando” en voz más alta, el orador, frustrado por no poder escuchar las preguntas, les pide que hablen más alto para superar el ruido. Al final, ya no puede escuchar a todos.

Esta analogía sirve para ejemplificar la importancia de una cobertura interior de calidad: liberar recursos de las torres Macros. Esta dificultad para comunicar la señal exterior con los usuarios de interiores puede deberse a dos razones principales:


1 - Falta de señal debido a la distancia de la fuente emisora ​​de la señal (antena)

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2 - Falta de señal debido a barreras físicas

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Ambas alternativas de cobertura interior sirven para facilitar esta comunicación. Como se mencionó, en este artículo hablaremos de DAS en particular.

Ahora que entendemos la necesidad de un servicio dedicado en ambientes interiores, volvemos a la pregunta: ¿qué tipo de solución DAS es la más adecuada para cada tipo de ubicación y cuáles son las ventajas y desventajas de cada una?

Sistema DAS Pasivo

Un sistema DAS PASIVO, como explicamos brevemente anteriormente, está compuesto únicamente por elementos que no aportan ningún tipo de ganancia a la red. En toda la señal que se genera a partir de la fuente de señal de los operadores (BTS) las pérdidas son aplicadas por estos elementos pasivos, como combinador, cables y divisores de potencia, hasta llegar a las antenas. Emiten las señales generadas por este BTS (downlink) y reciben las señales de retorno (UpLink) de los dispositivos móviles de los usuarios.

Debido a que no existe tal regeneración de señal o compensación por pérdidas de los elementos PASIVOS, existe la necesidad de verificación para ver si la potencia que finalmente irradia desde la antena es suficiente para cumplir con los requisitos mínimos de cobertura para toda el área del alcance del servicio. Además de que la potencia del downlink trabaja con decenas de Watts, el punto más crítico es el sentido contrario, o sea, el Uplink, ya que el dispositivo móvil actúa con mucha menos potencia (miliwatts) para comunicarse con la red y, por tanto, de esta manera, este es el punto más sensible para una red de calidad cuando se trata de servicio dedicado (sistema interior), ya sea un sistema Pasivo o Activo.

De esta forma, un proyecto muy bien diseñado y con definiciones claras de todos los aspectos, ya sea en arquitectura, constituciones materiales, arreglos ambientales, entre otros detalles, es vital para un sistema de calidad. En muchos casos, sucede que el usuario tiene una excelente señal de la red, pero la comunicación no funciona como se esperaba. Esto se debe al desequilibrio entre el downlink y el uplink. Esto sucede porque en el proyecto solo se analizan los parámetros / indicadores del downlink cuando el uplink es el indicador más sensible de la red.

Para tener un buen equilibrio entre los dos caminos, se define qué redes pasivas son aplicables a las pequeñas empresas, para que pueda tener un equilibrio más correcto entre las competencias.

DAS activo

El sistema DAS ACTIVO utiliza un sistema de amplificación para un mejor y más eficiente equilibrio de potencia entre Down y Uplink. La señal BTS de los operadores, cuando se genera, en lugar de viajar a través de cables hasta que llega la antena, se convierte en fibra óptica, cerca de su origen. Esta fibra recorre todo el ambiente (sin causar pérdida de señal) hasta llegar a los elementos amplificadores de señal (Unidad Remota - RU) que se encuentran cerca de donde están instaladas las antenas. De esta manera, el sistema utiliza sustancialmente menos cables que un sistema pasivo, lo que resulta en pérdidas de señal reducidas.

Como se explica en el sistema Pasivo, el punto más crítico de la red de interiores es el Uplink y, por tanto, como estamos insertando menos pérdidas en la red, esto refleja directamente el uplink, lo que genera un mejor balance de toda la red.

De esta manera, un sistema DAS ATIVO se utiliza ampliamente para cubrir áreas más grandes o áreas de importancia de servicio. Al ser un sistema electrónico, DAS ATIVO se puede monitorear y ajustar de forma remota, ganando facilidad de operación y mantenimiento, así como velocidad, ya que para ciertos ajustes no es necesario visitar en campo (acciones en la red que tomarían días en un sistema pasivo, se puede realizar en minutos en el sistema activo).

Caracteristicas del DAS PASSIVO 

Cuando necesitamos un sistema de interiores, ambas opciones pueden satisfacer nuestras necesidades; sin embargo, existen ventajas y desventajas para cada uno como se describe a continuación:

Funciones DAS PASSIVE

  • No hay supervisión del sistema
No es posible monitorear la infraestructura de forma remota. Por mucho que se lleven a cabo inspecciones rutinarias, solo en la verificación in situ se puede advertir el problema, si lo hay.
  • Oculta los problemas de VSWR debido a una alta pérdida de retorno

Los tramos largos de cables coaxiales pueden enmascarar los problemas de la señal de retorno, es decir, incluso sin tener la alarma de señal de retorno alto, se pueden encontrar degradaciones de la señal de manera inexplicable, afectando directamente el rendimiento de la red y la experiencia del usuario (baja velocidad, dificultad de conexiones, etc.). Además, este problema puede poner en peligro la integridad del equipo emisor de señales.

  • Muy difícil de realizar actualizaciones del sistema
Es posible que aquí esté el mayor problema de DAS PASIVO: solo funciona hoy. Cuando consideremos la ampliación del área de servicio, cubierta o incluso la inminente llegada del 5G, recurrir a una infraestructura que no esté preparada para esta evolución puede ser una mala elección, ya que la inversión que se hace hoy puede descartarse totalmente en poco tiempo.
  • La pérdida de potencia y señal en los cables degrada el rendimiento del sistema
Como se mencionó anteriormente, si eliges alguno de los sistemas obtendrás cobertura dentro de tu empresa, pero con diferente calidad. Si bien, tanto los cables de fibra óptica como los amplificadores garantizan una señal de extrema calidad y fuerza en el sistema activo, en pasivo existe una pérdida considerable por la ausencia de estos amplificadores y también por el uso de cables coaxiales, que forman parte de una tecnología antigua y ya desactualizada.

Como también se dijo, si el problema de la pérdida de señal es muy sensible para una señal de downlink, cuando se describe el escenario de uplink es mucho más complejo.

  • Ecualización difícil del sistema para mantener una cobertura uniforme
Como la calidad de la señal depende de la distancia desde el punto de origen, es muy difícil garantizar la uniformidad en la calidad de la cobertura en un sistema pasivo. Las áreas más alejadas de su empresa pueden enfrentar una discrepancia muy clara en comparación con las áreas más cercanas a la fuente de señal.
  • PIM

Un indicador muy importante en las redes 4G actuales es la intermodulación de señales que son el resultado de varias señales de distintas frecuencias en un punto (como el conector de algunos elementos pasivos, por ejemplo). Se puede ver representado en el gráfico siguiente cómo afecta a la red. Podemos ver que con un alto nivel de ruido causado por PIM, tenemos un impacto directo en el tráfico de datos de la red. Y, pronto se resuelva este PIM, la red ya tendrá mayor tráfico.

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Fuente: WHITE PAPER: Eight Parameters for Optimal DAS Performance - By Morten Tolstrup

DAS Passivo tiene sus aplicaciones y a continuación enumeramos algunas ventajas para la contratación de este tipo de redes:

  • Implementación más sencilla
Al tener menos componentes, su implementación es más sencilla que en el modelo activo, requiriendo menos tiempo e intervenciones. Excepto en condiciones en las que hay una gran necesidad de cables de mayor calibre. Esto es común en casos de implementaciones de sistemas pasivos en empresas medianas y grandes, además de ser un problema para las empresas más antiguas donde la infraestructura del teleférico no tiene suficiente espacio.
  • Diferentes componentes de diferentes fabricantes son compatibles
En la actualidad, hay una amplia gama de componentes pasivos disponibles en la industria y pueden ser intercambiables en una implementación, lo que hace que el proyecto sea más fácil y rápido de instalar. Esta mayor oferta de posibilidades se refleja en un proyecto menos complejo.
  • Se puede instalar en entornos hostiles
Son ideales para proyectos con entornos de difícil operación o que presentan algún tipo de hostilidad, como túneles de carreteras donde el hollín de los escapes de los vehículos puede dañar los equipos electrónicos con el tiempo o incluso en estaciones de metro o tren.

Características del DAS ACTIVE

Hasta ahora en este texto ha quedado claro que el servicio pasivo puede ser la solución para necesidades simplificadas y pequeñas, donde no hay perspectivas de desarrollos tecnológicos o expansión de la empresa en el corto plazo. Sin embargo, si el enfoque del servicio no cumple con estas premisas, la solución a adoptar debería ser el DAS ATIVO. Su complejidad se justifica en términos de la perspectiva de calidad de la red, uniformidad de cobertura, telegestión y agilidad en la actuación ante incidencias, entre otros aspectos, ya comentados en este post. En otras palabras, se trata de una complejidad a favor de la excelencia que, con el proveedor adecuado, con experiencia y un equipo calificado de punta a punta, será una experiencia muy valiosa para todos en la cadena: desde el usuario que busca aplicaciones de calidad y rapidez, pasando por la satisfacción del operador de tener a su usuario contento con la red provista y, por tanto, leal por tener en la empresa la seguridad de una red de calidad.

Ventajas de DAS Activo

  • Utiliza unidades remotas para una mayor capilaridad de cobertura en áreas extensas
El número de Unidades Remotas (RU) se puede dimensionar según las necesidades de cada proyecto. La variación de esta cantidad dependerá del número de antenas necesarias para cubrir el ambiente, teniendo en cuenta la arquitectura del proyecto. La implantación de estas RU no tiene límite de cantidad y puede ser insertada con el objetivo de brindar un servicio completo del lugar. El proyecto está diseñado para atender casi del 100% del área de cobertura y con excelente calidad.

Como se mencionó anteriormente, estas Unidades Remotas están dimensionadas para que estén lo más cerca posible de las antenas a las que sirven, manteniendo así un equilibrio entre downlink y el uplink. Este equilibrio es el elemento vital de un sistema de interior.

  • Mejor calidad de señal

Recordemos nuevamente la analogía mencionada al inicio del post, en la que un orador (operadora BTS) se encontraba en una sala con su audiencia (dispositivos móviles) y de esa forma podía preguntar y escuchar respuestas de manera tranquila. Por el contrario, cuando estaba fuera de la sala y era necesario que todos gritaran, el nivel de ruido era tan alto que nadie podía escucharse ni entenderse.

Esto, en el escenario del servicio de telefonía móvil, se refleja en la predicción generada por el equipo de ingeniería de QMC, que utiliza el software iBwave, donde se simula la misma área de servicio para ambas soluciones (pasiva y activa), considerando que la potencia irradiada por la antena, en el sistema activo o pasivo, es estrictamente la misma.

De esta manera, notamos que el dispositivo móvil usa más energía para comunicarse como una red en el SISTEMA PASIVO que en el SISTEMA ACTIVO. Esto se debe a que el móvil necesita superar cualquier pérdida de señal de dos cables de RF en el SISTEMA PASIVO. Por lo tanto, los dispositivos móviles que necesitan aumentar la potencia de transmisión comienzan a reproducir ruido para todo el ambiente, generando interferencias y disminuyendo la calidad de transmisión de datos y causando distorsiones en la comunicación de voz.

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                                             Lilas
- Se transmite mayor potencia / Azul - Se transmite menor potencia

  • Escalabilidad

La topología de la solución permite densificar tantas RU como sea necesario. Si el desarollo pasa de 30.000 m² a 60.000 m² de área construida, el único ajuste a realizar será la densificación de las UR y sus respectivas áreas para cubrir la nueva ubicación, sin necesidad de un impacto significativo de la red existente. DAS ATIVO puede crecer con su negocio.

  • Preparado para nuevas tecnologías

Asimismo, también está preparado para futuros desarrollos tecnológicos: a corto plazo, 5G. 5G no es solo una evolución de las redes 4G, es una nueva metodología de acceso donde el concepto es la masificación del Internet de las Cosas (IoT), no solo en nichos industriales específicos, sino para servirlo en su conjunto. Algunas de las principales características de la red 5G son:

- Velocidades de navegación hasta 100 veces más rápidas que 4G.

- Baja latencia, permitiendo aplicaciones efectivamente en tiempo real (vehículos autónomos, cirugía remota, etc.)

- Diversidad en el uso del espectro de frecuencias, que permitirá a múltiples usuarios conectarse para diferentes tipos de aplicaciones.

En otras palabras: DAS ATIVO es una infraestructura que sirve hoy y también piensa en el mañana.

  • Seguimiento y supervisión

DAS no solo está activo en sus componentes, sino también en su monitoreo y supervisión. A través de un NOC (Network Operations Center) se puede monitorear la infraestructura de manera proactiva, lo que permite identificar cualquier problema y necesidad de intervención de una manera mucho más quirúrgica, además de contar también con un cronograma de inspección preventiva. Todo esto para garantizar que siempre pueda operar a máxima capacidad.

La certeza de un sistema de excelencia para toda la cadena

La implementación de un sistema más eficiente para su red inalámbrica de servicio interior pasa por varios requisitos hasta que finalmente se elija una red pasiva o activa. Un sistema activo requiere, además de un Centro de Operaciones de Red (NOC) avanzado, con sistemas y aplicaciones adheridos al negocio, un equipo calificado que pueda preparar un proyecto de RF consistente con la perspectiva del servicio.

Para ello son necesarias herramientas avanzadas y número suficiente de licencias para la generación de 4 o 5 proyectos en paralelo, por un equipo cualificado que pueda utilizar las herramientas de predicción de la forma más eficaz posible, sabiendo analizar la información generada.

Tras la implementación de la solución diseñada en la herramienta de predicción, es necesario que este equipo de RF realice la correcta puesta en marcha de la solución. Una vez que se completa la implementación, es posible que se requieran interacciones del personal para ajustar y optimizar la red. Todas estas actividades posteriores al despliegue requieren herramientas y conocimientos específicos que debe tener el socio elegido para el despliegue, de lo contrario el sistema se degradará, generando un impacto muy grande en el rendimiento de la red y, en consecuencia, provocará frustración en las expectativas de todos los involucrados.

QMC Telecom es la empresa de sharing con mayor número de sistemas activos del mercado, del 60% al 70% de la red desplegada, además de contar con todas las cualificaciones descritas para diseñar, desplegar, activar y operar una red DAS ATIVO.

Póngase en contacto ahora con un especialista en redes interiores de QMC.

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Carlos Inglez

Carlos Inglez

Mais de 20 anos de experiência no setor de telecomunicações no Brasil e América Latina. Participou de projetos que modernizaram as telecomunicações no Brasil, desde a primeira geração de telefonia celular até o atual 4G. Atualmente, é responsável pela negociação e gestão dos principais projetos DAS em operação pela QMC.

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