ビル内セルラー: ファクト ファイル
ビル内セルラー入門
セルラー技術は、1980 年代初頭に最初の 1G 技術から今日の超高速 5G ネットワークへと発展し、ユビキタスになり広く普及しています。企業はそれに依存していますが、その有用性は常にそのカバレッジにかかっています。
あらゆる種類のビルでは、あらゆる RF 信号に対して壁が障壁となります。この問題は近年、さらに深刻化しています。5G は物理的な障壁によってブロックされやすい高い周波数を(排他的ではないが)より頻繁に使用するだけでなく、現代的なビルは、気候制御を念頭において設計されることが多く、低放射率ガラスは、加熱・冷却の請求書を減らすのに役立つ一方で、電話信号の強度も低減します。
その答えは、ビル内セルラー(分散アンテナシステム、DAS)を介してキャリア信号の到達範囲を広げることです。屋外の広い「マクロ」セルサイトとは異なり、ビル内セルラーネットワークは、屋内スペースを多くの小さなサブスペース、すなわち床や部屋に分割してカバーするように設計されています。シングルノードは、高電力でも、複数のフロアや壁を通して RF 信号を伝播するのに苦労します。このようなトポロジーでは、カバレッジは、異なるスペースに分散された複数のノードによってより自然に提供されます。
高いセル周波数はビルの建材によってブロックされる
低 E ガラスウィンドウは、一般的に、厚さ 1/8 (3 mm) のアルミニウム板にほぼ等しい、1,000 の係数で信号強度を低減します。
参考資料: Radio and Microwave Frequency Attenuation in Gloss、Vitro Architectural Glass(旧 PPG)、 2016年10月
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ビル内のセルラーの必要性を評価するのは、主に量と価値の関数です。1 つ目の要因は、ビル内の人数とモバイル使用の強度です。もう 1 つは、問題となっているそのビジネスにとってのモバイル使用の価値です。スポーツアリーナなど、モバイルの利用価値が高く、利用者数も膨大であるケースもあります。逆に、金融サービス、法律事務所、その他のハイエンドオフィスのシナリオでは、報酬の高いプロフェッショナルは少数ですが、価値が非常に高くなります。
以下のタイプの建物は、ビル内セルラーで最もよく利用されているものです。
- ホテル
- コンファレンス施設
- 競技場
- ショッピングモール
- 大学のキャンパス
- 病院
- 専門事務所
ビル内にセルラーが必要ですか?
次の質問から始めると便利です。
- 自分のビル内のモバイルカバレッジの今の品質は?各オペレータからの音声のクリアさとデータ速度は十分ですか?
- 従業員は、職務を遂行するためにモバイルデバイスを必要としていますか?
- 訪問者または顧客は、購入プロセスまたは顧客体験の一環としてモバイルデバイスを必要としていますか?
- ビルの大きさは?その占有人数は何人ですか?
ビル内セルラーの企業使用の大半は、次の 3 つのユースケースのいずれかに該当します。
マルチオペレーター コマーシャル セルラー
従業員、顧客、訪問者に、モバイルサービス事業者サービスへの高品質なアクセスを提供します。
ビジネス クリティカル プライベート セルラー
その他のネットワークタイプでは十分に機能しない、固有の要件を持つ特殊なビジネスアプリケーション。
緊急時対応ワイヤレス
ビル内にいるファーストレスポンダーのコミュニケーションを支援します。
コムスコープは、さまざまな国、業界、ビルのタイプでさまざまなタイプのビル内セルラーネットワークの実装に携わってきました。これらは、急を要するビジネスニーズに対応するためにビル内セルラーを使用したビジネスの実例です。
マルチオペレーター コマーシャル セルラー
ドイツ銀行、英国ロンドン
大規模な複数ビルの高層複合施設をカバー。
Loma Linda University Medical Centre、米国カリフォルニア州
スタッフ、患者、訪問者に優れたモバイル体験を提供します。困難を伴うインストールとカバレッジ環境。
Riyadh Metro、サウジアラビア
85 駅、11駐車場、乗り物、40 km のトンネルなどを含む主要メトロネットワーク用のマルチオペレーターシステム。
病院、イタリア、ミラノ
屋内および屋外スペースを備えた、大型のマルチビルディングキャンパス。
ホテル&ラグジュアリー集合住宅、スペイン
歴史的建造物の美観を損なわずに、施設全体で優れた商業用セルラーのカバレッジを提供します。
商用セルラーおよび緊急対応ワイヤレス
コンシューマー商品メーカー、デンマーク
大規模なオフィス・キャンパス全体で 2,000 名を超える従業員に対応。
ハイパースケールのソーシャルメディア事業者、デンマークとアイルランド
大規模な施設全体で信頼性の高い商用セルラーを提供します。複数の国での設置の標準化。
Memorial Health System、米国ミシガン州
新型コロナウィルスの屋外トリアージテントにブロードバンドカバレッジをすばやく拡張し、重要な管理および診断通信をサポート。
Fortune 50 Technology Firm、米国
IP ビデオのカメラやその他の物理的セキュリティと安全ソリューションの導入と接続を合理化します。
セルラーと Wi-Fi は数十年にわたって共存しており、現在に至ってもどちらも他方に取って代わるものではありません。反対に、両者は発展し、複数の異なる無線技術の必要性が今後も続くことが広く受け入れられています。Wi-Fi およびセルラーのテクノロジーには類似点がありますが、これらは主にさまざまなユースケースをサポートしています。多くの場合、これは代替品ではなく補完的なものとなっています。
セルラー
セルラーは認可されたスペクトルで動作し、モバイルネットワークオペレータ (MNO) の形でスペクトル所有者の存在を暗示します。加入者にとってのメリットは、ネットワークへの接続が自動的、汎用的、かつ広範囲に及ぶことです。また、セルラーテクノロジーは、広いスペースをカバーできる範囲も広く、本質的にモバイルであるため、ユーザーのセッションは、サービス周波数間を移動しても維持されます。モビリティは、音声通話のユーザー体験がセッション中断によって中断されるのに対し、多くのデータ体験(例:E メール)は中断されないため、携帯電話を音声通話に適した機能の一つです。セルラーは、緊急サービス組織(消防、警察、救急車)が通信を標準化した技術でもあります。
Wi-Fi
対照的に、Wi-Fi は無認可の周波数で動作し、民間企業や住宅所有者は民間のサービスプロバイダに依存せずにネットワークを構築できます。そのため、これはエンタープライズまたはホームネットワークへのデフォルトアクセスとなっています。実際に、自分で展開できることやサブスクリプションコストがないことが評価されています。Wi-Fi テクノロジーは、アンメット高速接続を提供し、MNO 以外のエンティティによるユーザーデータ収集を可能にします。ただし、Wi-Fi へのアクセスは、すべてのユーザーに対して自動的ではなく、正規の認定ユーザーに対してのみ自動的に行われることに注意してください。新規または訪問したユーザー(許可されている場合)は、ログインする必要があります。
初期のビル内セルラーの実装では、設計、実装、運用が高価かつ煩雑であるという評判を聞かれたかもしれません。しかし近年、新世代の DAS は、フットプリントの削減、ファイバーインフラストラクチャの有効活用、システム要素の物理的な配置における柔軟性の向上のために、デジタル技術を使用しています。
デジタル化によって、ビル内セルラーの展開と使用が簡素化される方法
ERA® CPRI「デジタルドナー」技術は、デジタルシステムが従来のアナログ DAS よりも DAS の実装をいかにシンプルかつ効率的にしたかを示す好例です。CPRI (「シプリー」と発音) は、Common Public Radio Interface (デジタル送信や無線周波数信号のプロトコル) の略です。メリットの概要については、以下のインタラクティブ図を参照してください。
コムスコープのオールデジタル ERA 分散アンテナシステムは、カテゴリ 6A とファイバーの標準的な IT インフラストラクチャで、ビル内ワイヤレスをシンプルで経済的に動作させます。これらのソリューションは、通信事業者、ニュートラルなホスト、エンタープライズが、大規模なビル内カバレッジで大容量を提供するのに役立ちます。
機能とメリット
ERA は、次のように企業をサポートすることで、従来の分散アンテナシステム (DAS) アーキテクチャを展開します。
- 複数のビルにまたがるすべてのベースバンド機能を、一つの合理化されたヘッドエンドや、事業者の C-RAN ハブへ移動し、システムのフットプリントを減少することで高価な不動産を節約します。
- オールデジタル CPRI ベースバンド・インターフェースを活用することにより、アナログからデジタルへ変換する必要性を排除し、更にヘッドエンドのサイズとパワーの要件を削減。
- ウェブベースのドラッグ & ドロップ・インターフェースを使用して、セクター、チャネルごとにネットワーク全体の容量を調整。
- さまざまな電力レベル、銅線 / ファイバー接続、カテゴリー 6A ケーブルでの電力供給、組み込み MIMO への対応など条件の異なる幅広いアクセスポイントから選択。屋外およびプレナム定格により、過酷な環境や隠れたスペースでの展開が可能です。
- 実績あるコムスコープの AIMOS 管理システムを利用して、展開を総合的に監視および管理します。
ERA を使用すると、ビル内ワイヤレスソリューションの設置がよりシンプルに、管理がより簡単になり、運用コストも安価です。このため事業者やニュートラルホスト、エンタープライズは、新しい技術やアプリケーションが発表された際に、事業を拡大する余裕ができます。
CPRI ベースバンドインターフェース
Nokia との提携により、ERA は Nokia の AirScale ベースバンドユニット (BBU) への直接 CPRI インターフェースを装備しました。この統合により、最大 6 のリモート無線ユニットと関連する配線を単一の 300 x 145 mm(12 x 6 インチ)カードに縮小し、ヘッドエンドスペースと消費電力を大幅に低減します。
安全第一
緊急対応者向け無線カバレッジは多くの場合、新建設要件であり、時には既存の建設物にも義務付けられます。ERA は、米国 FirstNet の帯域 14 を含む、よく使用される公共安全周波数をサポートする特別アクセスポイントを提供します。これらのリモートアクセスは、標準建設物サイズの地域的な差異に対応するために異なる送信パワーレベルで利用可能です。
ヘッドエンドでは、コムスコープは NEMA4 と NFPA 基準を満たす防火・防水エンクロージャーを提供します。コムスコープはまた、公共安全アプリケーション向けに設計された一連の複数帯域 RF リピーターも提供します。これらは、ERA の信号源としても、複数アンテナへの直接同軸接続により単独でも使用できます。
将来対応型
エンタープライズ、不動産オーナー、中立ホストおよびネットワーク事業者は、今日の投資が明日のニーズに備えることを知る必要があります。新登場のスマートビルとキャンパスサービスおよびモノのインターネット (IoT) をサポートするために、ビル内ワイヤレス機能がますます使用されるようになってきています。また、ヨーロッパおよびアジアの 5G New Radio、および米国の CBRS をサポートするために 3.5 GHz 帯域までの技術革新をサポートする必要もあります。
ERA の全デジタル周波数不依存システムアーキテクチャは、システムが既存および CBRS やサブ 6 GHz 5G NR を含む新しい帯域で新しいサービスを提供できるようにします。ERA の多重通信ファイバーフロントホールは、他の通信サービスと共有することもできます。さらに、使用パターンが変化するにつれて、ウェブベースのドラッグアンドドロップ式ソフトウェア GUI によって容量を再割当できます。物理的に再配線する必要はありません。
システムアーキテクチャはさまざまですが、ほとんどの分散アンテナシステムには、次の基本要素が含まれます:
1. ヘッドエンド
これは、事業者の基地局(信号源)が DAS に供給する場所です。ヘッドエンドの機能は、RF やデジタル基地局の信号を、ビル周辺の多数のアンテナに分散できるフォーマットとパワーレベルに変換することです。ヘッドエンドは通常、中央ビルのメイン配信フレーム (MDF) にありますが、ERA では、中央キャンパスのロケーション、事業者の近接ハブ、または複数のロケーションに仮想化することもできます。この柔軟性により、オンプレミスのスペースを節約しながら、事業者は最も効率的な方法で接続できます。
2. フロントホール配信
ビルやキャンパス全体に分散するケーブル接続ノードと中間ノードのネットワーク。ERA は完全にデジタルであり、ファイバーやメタル線接続を効率的に使用できます。時には既存のケーブル配線を活用できる場合もあります。
3. リモートおよびアンテナ
これらは DAS の最も外側のポイントで、デジタルからアナログ RF に信号が戻され、スマートフォン、タブレット、その他の接続されたデバイスへの無線伝送が行われます。
詳細については、コムスコープの ERA デジタル分散アンテナシステムを参照してください。
5G は世界中でコアとなるカバレッジを達成し始めており、今後数年で重要性が増していきます。5G の採用とその可能性が明らかになったことで、これらの技術は並行して開発されていことから、ビル内セルラーにスポットライトが当てられました。
DAS システムのデジタル化は 5G の約束を確実に果たすのに役立つためタイムリーな開発です。したがって、ネットワークプランナーにとって、今後何年にもわたってビル内セルラーが大きな戦略的関心となるでしょう。
当社の専門家たちが、ビル内の携帯電話のトレンドについて詳細をご説明します。
リソースとケーススタディ
なぜホームネットワーク?
オールデジタル
オールデジタルとは、ハードウェアではなくソフトウェアで変更を行うことで、これにより設定や保守がよりシンブルになります。さらに、当社のソリューションは既存のカテゴリー 6A、ファイバー配線、イーサネットスイッチング上に導入することができ、時間と予算を節約します。
5G 内蔵
コムスコープのソリューションは、今日の 3G および 4G サービスに対応しつつ、準備が整った段階で 5G へと優美に進化させることができます。
市場リーダー
独立系の業界研究者たちは、コムスコープを分散アンテナ・システムのグローバル・マーケット・リーダーとして一貫して評価しています。(参考資料:Mobile Experts Inc.、分散アンテナシステム、2020 年)
パンフレット
ERA デジタル分散アンテナシステム
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ビル内ワイヤレス専門サービス
インストールガイド
ION®-E ソリューション向け SYSTIMAX® 配線設計および設置要項
注文ガイド
ビル内ワイヤレスパッシブ製品とアンテナ