Gebäudeinterner Mobilfunk: die Faktendatei
Einführung von gebäudeinternem Mobilfunk
Mit der Entwicklung der Mobilfunktechnologie von der anfänglichen 1G-Technologie in den frühen 1980er Jahren bis zu den superschnellen 5G-Netzen von heute ist sie flächendeckend und allgegenwärtig geworden. Unternehmen verlassen sich darauf, doch ihre Nützlichkeit hing schon immer von der Netzversorgung ab.
In Gebäuden jeder Art fungieren Wände als Barriere für jedes Hochfrequenzsignal. Dieses Problem hat sich in den letzten Jahren verschärft. Not only does 5G make greater (although not exclusive) use of higher frequencies that are more easily blocked by physical barriers, modern buildings are frequently designed with climate control in mind; and, while low-emissivity glass may help reduce heating and cooling bills, it also reduces the strength of phone signals.
Die Antwort darauf ist, die Reichweite des Trägersignals über gebäudeinternen Mobilfunk (auch bekannt als Distributed Antenna Systems, DAS) zu erweitern. Im Gegensatz zu einem breiten „Makro“ Zellstandort im Außenbereich, wird ein gebäudeinternes Mobilfunknetz so konzipiert, dass es Innenräume abdeckt, die in viele kleinere Unterbereiche unterteilt sind, d. h. Stockwerke und Räume. Ein einziger Knoten, selbst bei hoher Leistung, würde sich schwertun, ein Hochfrequenzsignal über mehrere Stockwerke und Wände zu übertragen. In einer solchen Topologie wird die Netzversorgung natürlich durch mehrere Knoten bereitgestellt, die auf die verschiedenen Bereiche verteilt sind.
Höhere Zellfrequenzen werden durch Baustoffe blockiert
Low-E-Glasfenster reduzieren üblicherweise die Signalstärke um einen Faktor von 1,000, was fast einer 1/8 Zoll (3 mm) dicken Aluminiumplatte entspricht.
Quelle: Radio- und Mikrowellenfrequenz-Dämpfung in Gloss, Vitro Architectural Glass (zuvor als PPG bekannt), Oktober 2016
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Die Bewertung des Bedarfs an gebäudeinternen Mobilfunk ist hauptsächlich eine Berechnung von Volumen und Wert. Ein Faktor ist die Anzahl der Personen im Gebäude und die Intensität ihrer mobilen Nutzung. Ein weiteres ist der Wert dieser mobilen Nutzung für das entsprechende Unternehmen. In einigen Fällen, wie Sportarenen, ist der Wert der mobilen Nutzung hoch, und die Anzahl der Benutzer ist enorm. Umgekehrt sind in Szenarien wie Finanzdienstleistungen, Anwaltskanzleien und anderen High-End-Büros die hoch vergüteten Fachkräfte weniger zahlreich, aber sehr wertvoll.
Die folgenden Gebäudetypen gehören zu den am häufigsten mit gebäudeinternen Mobilfunknetzen versorgten:
- Hotels
- Konferenzveranstaltungsorte
- Sportstadien
- Einkaufszentren
- Universitätsgelände
- Krankenhäuser
- Professionelle Büros
Benötigen Sie gebäudeinternen Mobilfunk?
Es kann nützlich sein, mit diesen Fragen zu beginnen:
- Was ist die vorhandene Qualität der mobilen Netzversorgung in Ihrem Gebäude? Ist die Sprachqualität und Datengeschwindigkeit bei jedem Betreiber ausreichend?
- Benötigen Mitarbeiter ihre mobilen Geräte, um ihre beruflichen Aufgaben zu erledigen?
- Benötigen Besucher oder Kunden ihre mobilen Geräte als Teil ihres Kaufprozesses oder ihrer Kundenerfahrung?
- Wie groß ist das Gebäude? Wie viele Personen besetzen es?
Die meisten Unternehmensanwendungen von gebäudeinternem Mobilfunk fallen in einer von drei Anwendungsfällen:
Multibetreiber kommerzieller Mobilfunk
Bietet Mitarbeitern, Kunden und Besuchern hochwertigen Zugang zu ihren mobilen Serviceanbieter-Dienstleistungen.
Geschäftkritischer privater Mobilfunk
Spezialisierte Geschäftsanwendungen mit einzigartigen Anforderungen, die nicht gut von anderen Netzwerktypen bedient werden.
Wireless-Notfallreaktion
Hilfestellung für Ersthelfer bei der Kommunikation, wenn sie sich in Ihrem Gebäude befinden.
CommScope war an der Implementierung verschiedener Arten von Mobilfunknetzen in verschiedenen Ländern, Branchen und Gebäudetypen beteiligt. Dies sind Beispiele für Unternehmen, die gebäudeinternen Mobilfunk genutzt haben, um auf dringende geschäftliche Bedürfnisse zu reagieren.
Multibetreiber kommerzieller Mobilfunk
Deutsche Bank, London, Vereinigtes Königreich
Netzversorgung über große Multigebäude-Hochhauskomplexe.
Medizinisches Zentrum der Loma Linda University, Kalifornien, USA
Stellen Sie ausgezeichnete mobile Erfahrung für Mitarbeiter, Patienten, Besucher bereit. Eine anspruchsvolle Umgebung für Installation und Netzversorgung.
Riad Metro, Saudi Arabien
Multibetreibersystem für große U-Bahn-Netze einschließlich 85 Bahnhöfen, 11 Parken und Reisen, 40 km an Tunneln.
Krankenhaus, Mailand, Italien
Großer, gebäudeübergreifender Campus mit Innen- und Außenbereichen.
Hotel und Luxus-Mehrfamilienhaus, Spanien
Stellen eine überlegene kommerzielle Mobilfunknetzabdeckung in der gesamten Immobilie bereit, ohne die Ästhetik des historischen Gebäudes zu stören.
Kommerzieller Mobilfunk und Wireless-Notfallreaktion
Hersteller von Konsumgütern, Dänemark
Versorgen Sie über 2,000 Mitarbeiter auf einem großen Bürocampus.
Hyperscale-Anbieter sozialer Medien, Dänemark und Irland
Bereitstellung einer zuverlässigen kommerziellen Mobilfunknetzabdeckung über riesige Einrichtungen hinweg. Standardisierung über Installationen in mehreren Ländern hinweg.
Memorial Health System, Michigan, USA
Erweitern Sie die Breitbandreichweite schnell auf die COVID-19-Triage-Zelte in Außenbereichen, um wichtige administrative und diagnostische Kommunikation zu unterstützen.
Fortune 50 Technologiefirma, USA
Optimierung der Bereitstellung und Konnektivität von IP-Videokameras und anderen physischen Schutz- und Sicherheitslösungen.
Mobilfunk und Wi-Fi haben seit Jahrzehnten koexistiert und bisher hat keins von beiden das andere ersetzt. Im Gegenteil, beide haben sich gut entwickelt, und es ist allgemein anerkannt, dass es auch in Zukunft einen Bedarf an mehreren verschiedenen Funktechnologien geben wird. Während Wi-Fi- und Mobilfunktechnologien Ähnlichkeiten aufweisen, unterstützen sie weitgehend verschiedene Anwendungsfälle. Dadurch sind sie oft eher zu Ergänzungen als zu Substituten geworden.
Mobilfunk
Mobilfunk, der im lizenzierten Spektrum betrieben wird, impliziert das Vorhandensein eines Eigentümers des Spektrums, in Form eines Mobilfunknetzbetreibers (MNO). Für den Abonnenten ist der Vorteil, dass die Verbindung zum Netzwerk automatisch, universell und allgegenwärtig ist. Die Mobilfunktechnologie hat auch eine größere Reichweite, um große Räumlichkeiten abzudecken, und sie ist von Natur aus mobil, was bedeutet, dass die Sitzungen der Nutzer auch dann aufrechterhalten werden, wenn sie sich zwischen den Funkgeräten bewegen. Mobilität ist eine der Funktionen, die Mobilfunk für Sprachanrufe geeignet macht, da die Benutzererfahrung bei Sprachanrufen durch Sitzungsunterbrechungen unterbrochen wird, während viele Datenerfahrungen (z. B. E-Mail) davon nicht betroffen sind. Mobilfunk ist auch die Technologie, auf der Notfalldiensteinrichtungen (Feuer, Polizei, Krankenwagen) für ihre Kommunikation standardisiert haben.
Erfahren Sie mehr über ERA®, die gebäudeinternen Mobilfunklösungen von CommScope
Wi-Fi
Im Gegensatz dazu arbeitet Wi-Fi im nicht lizenzierten Spektrum, was es einem privaten Unternehmen oder Hausbesitzer ermöglicht, ein Netzwerk zu schaffen, ohne sich auf einen kommerziellen Serviceanbieter zu verlassen. Als solches ist es der Standardzugriff auf das Unternehmen oder das Heimnetzwerk. Es ist in der Tat für seine Fähigkeit der Selbst-Bereitstellung und Abwesenheit von Abonnementkosten geschätzt. Die Wi-Fi-Technologie stellt eine unbeobachtete Hochgeschwindigkeits-Konnektivität bereit und ermöglicht die Erfassung von Benutzerdaten durch andere Entitäten als eine MNO. Beachten Sie jedoch, dass der Zugriff auf Wi-Fi nicht für alle automatisch ist, nur für reguläre autorisierte Benutzer. Neue oder besuchende Benutzer müssen sich, falls zulässig, anmelden.
Erfahren Sie mehr über RUCKUS®, die Wireless-Netzwerklösungen von CommScope für Unternehmen
Frühere Implementierungen von gebäudeinternem Mobilfunk hatten den Ruf, teuer und umständlich in der Entwicklung, Implementierung und im Betrieb zu sein. Doch in den letzten Jahren haben neuere Generationen von DAS digitale Technologien eingesetzt, um den Fußabdruck zu reduzieren, die Glasfaserinfrastruktur besser zu nutzen und eine größere Flexibilität bei der physischen Platzierung von Systemelementen zu ermöglichen.
Wie die Digitalisierung die Bereitstellung und Nutzung von gebäudeinternem Mobilfunk vereinfacht hat
Die „Digitalgeber“-Technologie von ERA® CPRI ist ein hervorragendes Beispiel dafür, wie digitale Systeme die DAS-Implementierung sowohl einfacher als auch effizienter gemacht haben als herkömmliche analoge DAS. CPRI (ausgesprochen „siep-rie“) steht für Common Public Radio Interface, ein Protokoll für digitale Übertragung oder Hochfrequenzsignale. Sehen Sie sich die interaktive Grafik unten an, um einen Überblick über ihre Vorteile zu erhalten.
Das voll digitale verteilte ERA-Antennensystem von CommScope trägt dazu bei, die Wireless-Nutzung in Gebäuden einfach und wirtschaftlich zu gestalten und auf einer Standard-IT-Infrastruktur zu betreiben: Kategorie 6A und Glasfaser. Diese Lösungen helfen Betreibern, neutralen Hosts und Unternehmen, hohe Kapazitäten mit umfassender Netzabdeckung in Gebäuden bereitzustellen.
Merkmale und Vorteile
Das ERA entwickelt die konventionelle Architektur eines Distributed Antenna Systems (DAS), indem es Organisationen bei dem Folgenden unterstützt:
- Alle Basisbandfunktionen über mehrere Gebäude hinweg in eine einzige, optimierte Kopfstelle oder sogar in den vorhandenen Einrichtungen des Betreibers verlegen, um den Platzbedarf des Systems vor Ort zu reduzieren und Immobilien zu sparen.
- Eine voll digitale CPRI-Basisbandschnittstelle nutzen, durch die Analog-Digital-Wandlung überflüssig wird. Dies verkleinert weiterhin die Größe und den Leistungsbedarf der Kopfstelle.
- Die Kapazität über das Netzwerk hinweg mit einer webbasierten Drag-and-Drop-Oberfläche nach Sektoren oder Kanälen justieren.
- Aus einer breiten Palette an Zugangspunkten wählen, die verschiedene Leistungsstufen, Kupfer-/Glasfaserkonnektivität, Strom über Kategorie-6A-Verkabelung und integrierte MIMO-Unterstützung bieten. Einstufungen für Außenbereiche und Plenum ermöglichen den Einsatz in rauen Umgebungen und verborgenen Bereichen.
- Comprehensively monitor and manage deployments using CommScope’s proven AIMOS management system.
Mit ERA sind Wireless-Gebäudelösungen einfacher zu installieren und zu verwalten sowie wirtschaftlich zu betreiben. Gleichzeitig verschaffen sie Betreibern, neutralen Hosts und Unternehmen den Wachstumsspielraum, den sie für zukünftige Technologien und Anwendungen brauchen werden.
CPRI Basisband-Schnittstelle
Durch eine Zusammenarbeit mit Nokia verfügt ERA über eine direkte CPRI-Schnittstelle zur AirScale-Basisbandeinheit (BBU) von Nokia. Diese Integration reduziert die Funktionalität von bis zu sechs Fernfunkeinheiten und die dazugehörige Verkabelung auf eine einzige 300 mm x 145 mm (12 Zoll x 6 Zoll) Karte, wodurch der Platzbedarf und der Stromverbrauch am Kopfende erheblich reduziert wird.
Sicherheit an erster Stelle
Die Funkabdeckung von Rettungskräften ist bei Neubauten häufig erforderlich und bei bestehenden Gebäuden sogar manchmal vorgeschrieben. ERA bietet spezielle Zugangspunkte an, die gängige öffentliche Sicherheitsfrequenzen einschließlich Band 14 für FirstNet in den USA unterstützen. Diese Ferngeräte sind in verschiedenen Sendeleistungen erhältlich, um dabei zu helfen, regionale Unterschiede bei typischen Gebäudegrößen auszugleichen.
Am Kopfende bietet CommScope Feuer- und Wasserschutzgehäuse, die NEMA- 4 und NFPA-Standards entsprechen. CommScope bietet ebenso eine Reihe von Multiband-Hochfrequenz-Repeatern an, die für öffentliche Sicherheitsanwendungen konzipiert sind. Diese können als Signalquelle für ERA oder alleine mit direkter koaxialer Verbindung zu mehreren Antennen verwendet werden.
Zukunftsfähig
Unternehmen, Grundstückseigentümer, neutrale Hosts und Netzbetreiber müssen wissen, dass ihre heutigen Investitionen sie auf die Anforderungen von morgen vorbereiten. Fähigkeiten von Wireless-Gebäudelösungen werden zunehmend zur Unterstützung neuer intelligenter Gebäude- und Campus-Services sowie des Internet der Dinge benötigt. Sie müssen auch die technologische Weiterentwicklung der 3.5 GHz-Bänder unterstützen, um 5G New Radio in Europa und Asien und den Broadband Radio Service (CBRS) von Citizen in den USA zu unterstützen.
Die vollständig digitale, frequenzunabhängige Systemarchitektur von ERA stellt sicher, dass das System neue Services in bestehenden und neuen Bändern unterstützen kann, einschließlich CBRS und Sub-6 GHz 5G NR. Das Multiplex-Glasfaser-Fronthaul von ERA kann auch mit anderen Kommunikationsservices gemeinsam genutzt werden. Und wenn sich die Nutzungsmuster ändern, kann die Kapazität über eine webbasierte Ziehen-und-Ablegen-Software-GUI anstatt durch physische Neuverkabelung neu zugewiesen werden.
Systemarchitekturen variieren, aber die meisten Distributed Antenna Systeme umfassen die folgenden grundlegenden Elemente:
1. Ein Kopfende
Hier wird die Basisstation des Bedieners (Signalquellen) in das DAS eingespeist. Die Funktion des Kopfendes besteht darin, Hochfrequenz- oder digitale Basisstationssignale in ein Format und einen Leistungspegel umzuwandeln, die an die vielen Antennen im Gebäude verteilt werden können. Das Kopfende befindet sich in der Regel in einem zentralen Gebäude-Hauptverteilungsrahmen (MDF), kann aber mit ERA auch auf einem zentralen Campus-Standort, dem nahe gelegenen Hub des Betreibers oder sogar an mehreren Standorten virtualisiert werden. Diese Flexibilität spart Vor-Ort-Immobilien und ermöglicht es Betreibern, sich so zu verbinden, wie es am effizientesten für sie ist.
2. Fronthaul-Verteilung
Ein Netzwerk von Verkabelung und Zwischenknoten, die sich im gesamten Gebäude oder Campus verteilen, der bedient wird. Da ERA vollständig digital ist, kann es Glasfaser- und Kupferverbindungen effizient nutzen und ist manchmal sogar in der Lage, bereits vorhandene Verkabelung zu nutzen.
3. Fernbedienungen und Antennen
Dies sind die äußersten Punkte des DAS, wo das Signal von digitaler zurück auf analoge Hochfrequenz für die Over-the-Air-Übertragung an Smartphones, Tablets und andere angeschlossene Geräte umgewandelt wird.
Für weitere Details siehe das ERA Digital Distributed Antenna System von CommScope
5G beginnt gerade damit, kritische Netzabdeckung auf der ganzen Welt zu erreichen und wird in den nächsten Jahren an Bedeutung gewinnen. Die Einführung von 5G und sein unbestrittenes Potenzial hat das Rampenlicht auf gebäudeinternen Mobilfunk gelenkt, da sich diese Technologien parallel entwickeln.
Die Digitalisierung von DAS-Systemen ist eine zeitgerechte Entwicklung, da sie dazu beiträgt, dass das Versprechen von 5G erfüllt wird. Es ist daher wahrscheinlich, dass gebäudeinterner Mobilfunk noch viele Jahre lang von großem strategischen Interesse für Netzplaner sein wird.
Sehen Sie es sich an, um mehr über Trends bei gebäudeinternem Mobilfunk von unseren Experten zu erfahren:
Ressourcen und Fallstudien
Warum Heimnetzwerke?
Vollständig digitales Design
Vollständig digital bedeutet, dass Sie Änderungen an der Software vornehmen, nicht an der Hardware, wodurch die Konfiguration und Wartung einfacher werden. Darüber hinaus werden unsere Lösungen über bestehende Glasfaser-Verkabelung der Kategorie 6A und Ethernet-Switching bereitgestellt, was Zeit und Geld spart.
Integriertes 5G
Mit Lösungen von CommScope können Sie heute 3G- und 4G-Services unterstützen und sich dann kontrolliert zu 5G entwickeln, sobald Sie bereit sind.
Marktführer
Unabhängige Branchenforscher bewerten CommScope regelmäßig als den globalen Marktführer im Bereich verteilter Antennensysteme. (Quelle: Mobile Experts Inc., Distributed Antenna Systems, 2020.)
Broschüre
Digitales verteiltes ERA-Antennensystem
Broschüre
Professionelle Services für Wireless-Gebäudelösungen
Installationsanleitung
Design- und Installationsrichtlinien der SYSTIMAX-Verkabelung für die ION-E-Lösung
Bestellhandbuch
Drahtlose Passivprodukte und Antennen im Gebäude
Gebäudeinterner Mobilfunk: wie wird 5G Ihr Unternehmen umgestalten?
Wir erforschen, wie man das volle Potenzial von 5G im Unternehmen ausschöpft.