Permanecendo Conectado

A cobertura de serviços móveis em elevadores está se tornando um requisito obrigatório para edifícios e está rapidamente se tornando uma exigência em contratos de locação entre inquilinos e proprietários. Além disso, existe uma necessidade geral de cobertura em elevadores para aplicações sem fio de segurança pública. As soluções tradicionais para cobertura sem fio dentro de elevadores deixam muito a desejar: antenas instaladas dentro do poço do elevador não conseguem fornecer cobertura consistente em toda a altura do edifício em prédios altos, e antenas instaladas no saguão causam constantes transferências de chamada para passageiros com dispositivos móveis, degradando o desempenho da chamada e levando a quedas de ligação.

 Neste artigo, analisamos as opções tradicionais de cobertura sem fio em elevadores e examinamos uma nova solução que supera as deficiências das soluções legadas.

Demanda por cobertura sem fio em elevadores

Com a evolução das telecomunicações móveis, a demanda dos usuários por desempenho contínuo e de alta qualidade em voz e dados sem fio em edifícios tornou-se uma questão crucial para os proprietários. Cada vez mais, os inquilinos exigem cobertura onipresente dentro do prédio, incluindo a possibilidade de continuar uma chamada ou outra sessão móvel ao entrar e utilizar o elevador. Eles têm pouca tolerância a interrupções de serviço causadas por elevadores.

Ainda assim, garantir cobertura perfeita dentro de elevadores é um dos maiores desafios da tecnologia sem fio em edifícios. As cabines dos elevadores são de metal e, como os sinais sem fio não atravessam facilmente materiais não porosos, o sinal sem fio externo pode ser bloqueado, resultando em conectividade deficiente no interior. Além disso, à medida que o elevador se desloca do térreo ao último andar do prédio, ele pode passar por diferentes zonas de cobertura sem fio, dependendo da localização das antenas remotas na estrutura, o que pode levar a um serviço ruim ou a quedas de chamadas.

Fundamentalmente, o desafio da comunicação sem fio dentro de elevadores é uma combinação da altura dos edifícios, da resistência dos materiais de construção necessários para as cabines do elevador e da mobilidade das cabines. A altura de um edifício significa que as antenas dentro do poço do elevador podem não fornecer intensidade de sinal suficiente (especialmente em edifícios mais altos) para cobrir todo o poço, e a estrutura metálica das cabines bloqueia os sinais sem fio externos. À medida que as cabines se movem para cima e para baixo no poço do elevador, o sinal das antenas externas aumenta e diminui conforme a cabine se aproxima e se afasta das antenas em cada andar.

Soluções Tradicionais

Tradicionalmente, existem duas maneiras de fornecer cobertura sem fio dentro de elevadores:

• Instale antenas distribuídas em cada hall de elevadores em todos os andares.
• Instale uma antena distribuída de alta potência no topo ou na base de cada poço de elevador.

Vamos analisar essas soluções e ver como elas abordam o problema e onde elas falham.

Cobertura a partir do saguão do elevador

Tradicionalmente, as antenas eram instaladas nos halls dos elevadores, o mais próximo possível das portas, aproveitando a passagem do sinal pelas portas para garantir a cobertura das cabines. No entanto, a construção moderna de elevadores, a velocidade dos mesmos e o número crescente de elevadores em um mesmo conjunto tornam esse método cada vez mais imprevisível. A perda de sinal da antena do hall através das portas do elevador pode chegar a 30 dB, resultando em um sinal adequado apenas quando o elevador está diretamente adjacente ao hall, o que dificulta o atendimento aos requisitos de sinal do edifício.

Além disso, com o advento de elevadores que cobrem apenas parte de um edifício e não param em certos andares, a cobertura "entre" andares durante toda a viagem de elevador torna-se praticamente impossível. Edifícios altos com múltiplos setores de rede sem fio também enfrentarão transições entre as áreas de cobertura à medida que o elevador passa pelas diferentes zonas. Isso leva a múltiplas transições conforme o dispositivo móvel se desloca de uma zona para outra, aumentando a possibilidade de chamadas interrompidas dentro do elevador.

Por fim, tentar fornecer serviço sem fio a partir do hall do elevador pode ser caro, devido à necessidade de equipamentos dedicados para garantir cobertura em todos os andares.

Antenas no topo ou na base dos poços de elevador

A segunda solução tradicional é instalar antenas no topo ou na base do poço do elevador. Normalmente, isso é feito com antenas de alto ganho que irradiam alta potência para cobrir toda a área. Essa solução é mais eficaz em edifícios menores, com um número limitado de andares, onde o comprimento do poço do elevador é relativamente curto. A cobertura do poço do elevador e a tentativa de penetrar na cabine do elevador criam problemas com a atenuação dos sinais de rádio à medida que a cabine se afasta da antena no topo ou na base do poço. 

Uma nova solução de cobertura

Uma terceira maneira de fornecer cobertura sem fio dentro de elevadores é instalar uma antena remota no teto de cada cabine. Essa solução resolve as deficiências dos métodos de cobertura de elevador mais tradicionais já discutidos. Ela cria uma zona dedicada de serviço sem fio dentro da cabine, que acompanha seu movimento para cima e para baixo no poço do elevador. 

Dessa forma, essa solução elimina a transferência de dispositivos entre zonas sem fio conforme o elevador se move de um andar para outro. O dispositivo móvel permanece sempre dentro da mesma área de cobertura. Ela também elimina o outro grande problema (atenuação do sinal sem fio causada pela localização de antenas em qualquer lugar externo à cabine, seja no topo ou na base de um poço de elevador ou no hall do elevador), garantindo assim um sinal forte. Com essa solução, o desempenho consistente da rede sem fio é assegurado, independentemente de o elevador estar no térreo, no último andar, em algum andar intermediário ou se deslocando entre andares.

Existem vários requisitos para uma solução de antena montada em cabina de elevador, incluindo infraestrutura de cabeamento, tamanho da unidade remota, flexibilidade do hub de alimentação e suporte a múltiplas frequências.

O primeiro requisito é que o sistema de antenas distribuídas (DAS) que alimenta a unidade remota da cabine utilize uma infraestrutura de cabeamento de fibra óptica de ponta a ponta. O cabeamento coaxial de meia polegada usado pelas soluções DAS tradicionais é muito pesado e inflexível para ser instalado junto com outros cabos que conectam um elevador à sua fonte de energia elétrica. Em contraste, a fibra óptica é leve, flexível e suporta distâncias de até 2 km, oferecendo, portanto, desempenho e alcance suficientes para transmitir sinais sem fio multicarrier para uma cabine de elevador, mesmo nos edifícios mais altos.

O segundo requisito é que a unidade remota seja pequena e leve o suficiente para ser montada no teto da cabine do elevador. Muitas soluções DAS disponíveis atualmente no mercado utilizam unidades remotas montadas em chassis, que são grandes e pesadas demais para esse uso.

A fibra óptica é leve, flexível e suporta distâncias de até 2 km, oferecendo desempenho e alcance suficientes para transmitir sinais sem fio de múltiplas portadoras até a cabine de um elevador, mesmo nos edifícios mais altos.

O terceiro requisito é que o hub “alimentador”, que controla as unidades remotas, seja o mais escalável e flexível possível. Idealmente, os instaladores gostariam de montar esse hub no topo de um conjunto de elevadores ou em um armário de fiação adjacente e usá-lo para controlar os controles remotos individuais no topo de vários elevadores. Um hub escalável deve ser modular e capaz de controlar pelo menos oito controles remotos.

O requisito final é que as unidades remotas devem suportar múltiplas frequências e serviços. Diferentes operadoras de telefonia móvel utilizam frequências diferentes, como 850/1900 MHz, 700 MHz LTE e 2100 MHz AWS, e é impossível prever quais frequências serão necessárias dentro dos elevadores em edifícios movimentados.

Além disso, as operadoras de telefonia móvel licenciam novas frequências a cada poucos anos. Se possível, a unidade remota deve ser compatível não apenas com todas as frequências atuais, mas também ter a capacidade de acomodar novos serviços no futuro sem a necessidade de atualização de hardware. Dessa forma, o sistema não precisaria ser fisicamente atualizado a cada vez que uma nova frequência fosse disponibilizada.

O sistema também deve contemplar os serviços de segurança pública. No geral, isso reduzirá significativamente o custo total de propriedade do sistema de cobertura de elevadores.

Resumindo, a solução ideal para cobertura sem fio em elevadores utilizará um sistema DAS totalmente em fibra óptica com pequenas unidades remotas, hubs flexíveis e escaláveis ​​e uma arquitetura de banda larga que suporte frequências atuais e futuras sem a necessidade de atualizações de hardware.

A cobertura sem fio dentro de elevadores sempre foi um desafio, geralmente exigindo o uso excessivo de antenas remotas próximas às portas, o que resultava em uma solução cara e ineficiente. Um sistema de antenas remotas instaladas na cabine oferece cobertura e desempenho superiores a um custo razoável, garantindo a satisfação de proprietários, inquilinos e visitantes do edifício.