Sistema DAS: o que é e como funcionam as antenas distribuídas

Introdução

A comunicação sem interrupções é indispensável, especialmente em espaços amplos onde a cobertura sem fios dificilmente chega: aeroportos, túneis rodoviários extensos, estádios, arranha-céus. Para a garantir, são necessárias soluções dedicadas: os Distributed Antenna Systems (DAS). Este artigo explica o que é um DAS, como funciona e onde faz a diferença.

O que é um sistema de antenas distribuídas (DAS)?

Um Distributed Antenna System (DAS) é uma rede de antenas que distribui o serviço sem fios numa área ou num edifício. O seu objetivo é melhorar a cobertura celular onde o sinal é bloqueado ou enfraquecido por paredes de betão, estruturas de aço ou pelas próprias dimensões da estrutura. Em vez de depender exclusivamente de torres celulares, o DAS distribui o sinal de forma uniforme por toda a área, incluindo os pontos de mais difícil acesso.

Existem três arquiteturas, ativa, passiva e híbrida: comparamo-las em detalhe na secção seguinte.

DAS ativo, passivo ou híbrido: como escolher

O DAS ativo transporta o sinal por fibra ótica: uma unidade central recebe o sinal das estações base, digitaliza-o e envia-o para as unidades remotas, que o amplificam e o irradiam com as antenas. A fibra não introduz perdas significativas, pelo que as distâncias cobertas são longas, vários operadores convivem na mesma infraestrutura e a capacidade pode ser deslocada para onde é necessária. É a escolha para aeroportos, estádios, grandes complexos e túneis extensos.

O DAS passivo distribui o sinal apenas com componentes passivos: cabos coaxiais, divisores e acopladores, sem qualquer amplificação ao longo da distribuição. A fonte é tipicamente um repetidor off-air, que recebe o sinal da estação base com uma antena doadora e o reenvia para a rede de cabos, ou então uma estação base dedicada. É mais simples, custa menos e quase não exige manutenção, mas o cabo coaxial atenua o sinal a cada metro: acima de certa distância o nível deixa de ser suficiente. É adequado a edifícios de dimensão reduzida.

O DAS híbrido combina os dois mundos: a fibra ótica para a dorsal, da unidade central às unidades remotas de zona, e o coaxial para o último troço até às antenas. Usa-se a amplificação onde é necessária e os componentes passivos onde o tráfego é baixo: um compromisso entre desempenho e custo adequado a estruturas complexas, como hospitais e campus.

A escolha depende de quatro fatores: as dimensões e a geometria da estrutura, o número de utilizadores a servir, o orçamento e a necessidade de alojar vários operadores na mesma infraestrutura. Vale também um olhar para o futuro: uma instalação que hoje nasce passiva pode evoluir para uma arquitetura híbrida, e as bandas 5G premeiam as arquiteturas ativas, que gerem melhor as novas frequências.

Como funciona o DAS?

Um DAS redistribui o sinal de uma fonte central — uma estação base celular ou um repetidor — pela área a cobrir, através de múltiplas antenas. O percurso do sinal:

1. Fonte do sinal: normalmente proveniente de um operador celular ou de uma estação base existente; pode ser uma torre macro exterior ou uma estação transceptora de base (BTS).
2. Distribuição: o sinal passa por uma unidade central que gere o seu processamento e o transporta para as unidades remotas por fibra ótica ou cabo coaxial.
3. Transmissão: as antenas, posicionadas nos pontos adequados do edifício ou do túnel, reemitem o sinal para os utilizadores. Ao cobrir todo o espaço com múltiplas antenas, o DAS supera paredes espessas e estruturas metálicas e mantém uma cobertura uniforme.
4. Amplificação: nos DAS ativos, as unidades remotas amplificam o sinal e mantêm a cobertura constante em todos os pontos da estrutura, independentemente da distância ou dos obstáculos.

Onde se utiliza o DAS

Aeroportos

Terminais extensos, estruturas de vários níveis e instalações densas dificultam a cobertura sem fios nos aeroportos. O DAS garante-a desde o check-in até aos gates mais afastados: os passageiros mantêm-se ligados, o pessoal comunica sem interrupções e os serviços críticos — emergências, gestão de bagagem, informação sobre voos — funcionam em todos os pontos.

Túneis rodoviários e ferroviários

Os túneis estão entre os ambientes mais hostis para os sinais celulares: terra e betão armado bloqueiam as ondas de rádio. Os túneis modernos utilizam redes DAS para garantir serviço celular e comunicações de emergência em toda a sua extensão, tanto para os utilizadores como para o pessoal de segurança.

Estádios

Com dezenas de milhares de pessoas presentes nos eventos, as torres celulares isoladas não suportam a carga. O DAS distribui o sinal de forma eficiente e dá a cada espectador acesso a dados móveis, para partilhar vídeos ou consultar informações sobre o evento.

Grandes edifícios

Nos arranha-céus, as torres celulares convencionais cobrem frequentemente apenas os pisos inferiores, devido à altura e aos materiais de construção do edifício. Um DAS distribui o sinal de forma uniforme por todos os pisos.

Detalhes técnicos: frequências e componentes

Bandas de frequência

O DAS suporta múltiplas bandas de frequência, incluindo as do 4G LTE, do 5G e das comunicações de segurança pública. Esta flexibilidade torna-o adequado tanto para melhorar a cobertura destinada ao público como para assegurar que os serviços de emergência possam comunicar em situações críticas.

Componentes

• Antenas: uma rede de antenas nos pontos-chave maximiza a cobertura do sinal.
• Cablagem: fibra ótica para os troços longos, cabo coaxial para os segmentos curtos.
• Amplificadores: nos DAS ativos, as unidades remotas amplificam o sinal e mantêm a cobertura mesmo a grande distância da fonte.
• Divisores e combinadores: dividem o sinal entre múltiplas antenas ou combinam sinais de fontes diferentes.

Instalação e gestão

Implementar um DAS exige um planeamento cuidadoso do posicionamento das antenas, tendo em conta a estrutura do edifício, os materiais e a densidade de utilizadores. Uma ferramenta de monitorização frequentemente utilizada em conjunto com o sistema é o TP-CELLX — o analisador de rede celular da Teleproject —, que acompanha o desempenho e deteta interferências em tempo real. O TP-CELLX monitoriza as bandas celulares de qualquer operador com tecnologias 2G, 3G, 4G e 5G.

Conclusão

A procura de conectividade em ambientes amplos e complexos continua a crescer, e o DAS supera muitas das limitações das redes celulares convencionais precisamente onde estas mais se fazem sentir. Melhora a fiabilidade, a potência do sinal e a capacidade da rede: para os viajantes nos aeroportos, para a cobertura nos túneis, para os adeptos nos estádios e para os serviços de emergência nos arranha-céus, é hoje uma componente essencial das telecomunicações modernas.