The  following  set  of  slides  addresses  the  basics  of  quo5ng,  designing  and  building  an  in-­‐building  wireless  solu5on.    At  Hu;on  we  provide  a  complete  set  of  solu5ons  for  in-­‐building  wireless  systems,  typically  called  DAS  (Distributed  Antenna  Systems)  in  the  industry.    For  assistance  in  designing  and  quo5ng  DAS  solu5ons  to  your  customer  Hu;on  is  here  to  help  you.  

1  

2  

Basic  Components  of  a  passive  DAS.    Though  instead  of  a  BDA  the  signal  source  could  also  be  a  base  sta5on  radio.  

3  

This  diagram  of  a  simple  passive  DAS  shows  a  8  story  apartment  building  with  a  single  riser.    Note  the  direc5onal  coupler  or  tappers  in  the  ver5cal.    Each  unit  taps  some  frac5on  of  the  power  of  to  that  floor.      

4  

Here’s  a  much  more  complex  passive  DAS.    There’s  a  variety  of  omni  and  direc5onal  antennas  to  match  the  coverage  areas.      

5  

The  components  of  an  ac5ve  DAS  are  quite  different.    Though  the  signal  source  may  be  the  same  ,either  a  BDA  or  base  radio,  the  remainder  of  the  system  uses  ac5ve  components  to  distribute  the  RF  signal.    Most  ac5ve  DAS  solu5ons  use  fiber  op5c  cable  due  to  the  low  loss  over  long  distances.  

6  

This  shows  the  signal  flow  from  the  signal  sources  out  to  each  fiber  remote  and  back.    The  MobileAccess  solu5on  is  very  typical  for  ac5ve  DAS.    It  uses  a  central  radio  interface  unit  to  filter,  measure  and  condi5on  the  incoming  RF.    All  RF  streams  are  combined  here  and  sent  to  an  op5cal  base  unit  where  the  signals  are  converted  to  light  for  the  fiber  op5cs.    At  the  remote  end  another  device  converts  the  op5cs  back  to  RF  over  coax  for  distribu5on  over  some  coax  and  antennas.  

7  

When  to  use  a  passive  DAS  

9  

When  to  use  an  ac5ve  DAS  

10  

Simplified  diagram  of  a  BDA  or  repeater.    Inside  are  2  RF  paths  with  filtering  and  combining  at  each  end  to  handle  both  the  uplink  and  downlink  RF  paths  simultaneously.  

11  

What  do  we  need  to  know  to  get  started.    Whether  you’re  doing  your  own  designs  or  looking  for  assistance  from  Hu;on  there’s  certain  minimum  pieces  of  informa5on  that  we  must  have.    The  more  info  we  have  the  more  accurate  the  design  can  match  the  actual.  For  VHF  and  UHF  BDAs  it’s  important  that  we  have  actual  frequencies.    Cost  of  a  BDA  can  vary  from  $5K  to  over  $50k  depending  on  the  channel  mix.  

12  

Let’s  talk  about  the  importance  of  donor  signal  strength.    If  you  don’t  know  what  the  donor  signal  is,  or  at  least  a  good  es5mate,  all  we  can  do  is  guess  as  to  what  solu5on  we  need  and  how  much  gain  we  need  in  the  BDA.  

13  

Defini5on  of  a  link  budget  

14  

An  example  of  the  elements  of  an  in-­‐building  link  budget  

15  

The  form  that  I  use  for  a  simplified  in-­‐building  link  budget.    Enter  donor  strength,  antenna  and  BDA  info,  spli;er  losses  based  on  the  number  of  antennas,  desired  coverage  area  of  each  antenna  plus  addi5onal  path  loss  components  and  this  tool  will  give  you  an  es5mate  of  the  signal  level  at  the  handset  radio.    Email  me  if  you’d  like  a  copy  for  yourself.  

16  

Examples  of  typical  wall  losses  as  provided  in  the  iBwave  tool.    I  typically  use  higher  values  for  concrete  as  my  experience  has  shown  me  the  actual  losses  through  concrete  are  much  higher  then  shown  here.    I  typically  use  6dB  per  cinder  block  wall  and  20dB  for  a  poured  concrete  wall.  

17  

Visual  of  the  drop  in  RF  signal  strength  over  distance  and  as  RF  penetrates  walls.    Overall  wall  losses  cause  degrada5on  in  coverage  area.  

18  

Now  let’s  talk  about  power  and  the  importance  of  filtering  the  incoming  signal  into  the  BDA.  I  men5oned  in  the  first  slide  that  composite  power  is  the  sum  of  all  signals  coming  into  the  BDA/Repeater.  All  BDAs  have  a  max  composite  power.    This  is  the  point  at  which  the  BDA  starts  limi5ng  the  gain  applied  to  the  incoming  signals  in  order  to  not  exceed  it’s  rated  power  output.  So  if  your  BDA  is  receiving  more  than  you  intended  you  may  not  be  gefng  the  signal  amplifica5on  that  you  planned  on.  

19  

Repeater  gain  of  85dB,  max  composite  power  27  dBm.  (  Like  the  CSI  DSP85-­‐PSS8)  Add  85dB  gain  and  you’d  think  you  would  have  +40.76dBm,That  would  be  more  than10  wa;s  out  of  the  BDA.    But  the  BDA  is  limited  to  27dBm  max  (half  wa;)  so  it’s  only  going  to  operate  at  71dB  gain  Now  your  per  channel  power  of  the  desired  signals  is  -­‐75dBm  +  71dB  gain  =  -­‐4dBm  per  channel  out  of  the  BDA.    Or  0.3981  milliwa;s  (a  li;le  less  than  zero  point  4  wa;s)  

20  

Same  repeater  Repeater  gain  of  85dB,  max  composite  power  27  dBm.  -­‐66dBm  +  85dB  =  19dBm    (so  we  have  not  exceeded  our  max  composite  power)  Now  your  per  channel  power  of  the  desired  signals  is  -­‐75dBm  +  85dB  gain  =  +10dBm  per  channel  out  of  the  BDA.  Or  10  milliwa;s,  over  20  5mes  as  much  power  per  channel!  Our  previous  example  we  only  had  -­‐4dBm  per  channel  real  power  available!    So  I  hope  you  can  see  the  importance  of  being  selec5ve  with  what  your  BDA  sees  

21  

Same  repeater  Repeater  gain  of  85dB,  max  composite  power  27  dBm.  -­‐66dBm  +  85dB  =  19dBm    (so  we  have  not  exceeded  our  max  composite  power)  Now  your  per  channel  power  of  the  desired  signals  is  -­‐75dBm  +  85dB  gain  =  +10dBm  per  channel  out  of  the  BDA.  Or  10  milliwa;s,  over  20  5mes  as  much  power  per  channel!  Our  previous  example  we  only  had  -­‐4dBm  per  channel  real  power  available!    So  I  hope  you  can  see  the  importance  of  being  selec5ve  with  what  your  BDA  sees  

22  

With  so  many  carriers  in  the  PCS  bands  it’s  especially  important  to  only  look  at  what  you  really  need.  

23  

With  so  many  carriers  in  the  PCS  bands  it’s  especially  important  to  only  look  at  what  you  really  need.  

24  

So  be  sure  to  get  a  BDA  that  offers  mul5ple  pass  windows  

25  

Many  repeaters  offer  solware  controlled  band  select  filters  to  bring  in  only  what  you  want.    Without  a  site  survey  the  proposal  carries  risk.  

26  

Always  get  permission  from  the  license  holder  before  rebroadcas5ng  their  signal.  

27  

These  slides  discuss  project  management  aspects  of  an  in-­‐building  project.  

28  

This  is  my  list  of  things  that  we  really  need  to  know  to  do  a  design.      We  have  floor  plans  We  have  a  frequency  band,  or  list  of  frequencies.    This  is  where  it’s  best  to  know  what’s  going  on  in  the  frequency  band  (explain  rebanding,  channelized)  Donor  signal    -­‐    Anything  less  is  an  educated  guess,  not  a  design.  And  what  standard  are  we  expected  to  meet.  

29  

30  

As  you  can  see,  the  list  of  things  we  don’t  know  is  always  a  lot  bigger  than  what  we  do  know.      From  experience  we  can  be  pre;y  good  at  our  assump5ons  Stairs  will  have  either  fire  rated  drywall,  CMU,  or  poured  in  place  concrete  –  depending  on  the  height  of  the  building.  Plenum  rated  cable  is  almost  always  required  above  drop  ceilings,  generally  you  can  use  plenum  in  place  or  fire  resistant,  but  not  the  inverse  Riser  loca5ons  are  olen  near  elevator  or  stairs,  usually  closets  and  usually  stacked,  some5mes  labeled  “Comm,  Data  or  Elect”.  

31  

32  

Does  the  building  actually  look  like  the  original  plans  provided?    Then  we  see  if  the  public  safety  signal  is  good  enough  in  some  areas  

 Aler  all,  the  building  code  says  that  if  the  signal  inside  a  building  falls  below  the  threshold  (usually  -­‐95)  then  a  BDA  system  must  be  installed.    So  if  the  signal  is  already  strong  in  the  upper  floors,  leave  them  alone  unless  you  somehow  feel  commi;ed  to  the  original  design  (choose  your  wording  carefully  in  your  proposal).  This  is  a  good  5me  to  bring  up  an  edge  that  you  may  have  over  the  compe55on  when  you  bid.    If  there  is  a  building  to  take  measurements  in  then  do  so  at  the  5me  of  the  bid.    You  might  win  the  job  by  installing  the  DAS  only  where  it’s  needed,  while  all  the  others  are  bidding  the  whole  building.  Compare  cable  rou5ng  in  design  with  actual  in  building  Verify  donor  antenna  and  cable  Take  a  roolop  measurement  of  the  donor  signal  Confirm  where  the  BDA  will  be  mounted  If  anything  above  changed,  review  these  changes  with  the  designer.    Changes  to  cable  rou5ng,  floor-­‐to-­‐floor  penetra5ons  and  BDA  loca5on  may  change  the  design  substan5ally.    Changes  to  the  donor  signal  can  also  have  a  big  impact,  good  or  bad!      

33  

34  

   

35  

A  CW  test  is  one  of  the  most  overlooked  tools  of  the  trade.    Trying  to  troubleshoot  a  problem  with  live  signal  s5nks!    CW  tes5ng  allows  you  to  measure  everything  without  the  variables  of  live  signal.  Why  8l?    Because  it’s  easy  to    see  the  length  of  2  ceiling  5les    

36  

Be  sure  to  filter  out  unwanted  signals,    Examples  Do  your  own  walk  test  before  the  inspector  gets  there  Have  you  ever  done  a  grid  test?    Divide  the  floor  plan  into  20  equal  grid  squares.    Inspector  can  test  signal  from  anywhere  within  each  square.    If  they  want  to  be  difficult  they’ll  find  the  farthest  corner.    Or  perhaps  if  they  trust  that  you  do  good  work  they      

37  

The  actual  requirements  will  be  wri;en  into  the  city’s  building  codes.    But  inspector  has  the  la5tude  to  determine  cri5cal  coverage  areas.  Cellular  systems  with  3G  or  4G  technology  we’re  now  designing  to  a  -­‐75,  100  5mes  more  signal  than  public  safety!  

38  

What  are  cri5cal  areas?    Usually  defined  as  exit  pathways,  places  of  public  gathering  in  an  emergency,  pump  and  fire  control  rooms.  

39  

Much  more  is  involved  in  boos5ng  cellular  services,  especially  if  mul5ple  carriers  are  involved.  

40  

41