Indoordekking voor mobiele

telefonie verbeteren

1

Indoordekking voor mobiele telefonie verbeteren

Mobiele telefonie speelt een grote rol in ons dagelijks en zakelijk leven. We vertrouwen erop

dat het werkt, we hebben het nodig voor ons werk en voor veel mensen is de mobiele telefoon

een onderdeel van het sociale leven. Het kunnen gebruiken van een mobiele telefoon, of

liever gezegd het kunnen gebruiken van mobiele verbindingen via het mobiele netwerk, is in

de afgelopen twintig jaar tot een nutsvoorziening geworden.

Mobiel bereik heb je niet altijd en overal, zeker niet in een gebouw. Hoe werkt het en wat kun

je doen om het bereik voor je organisatie of gebouw te optimaliseren? In dit artikel willen we u

kennis laten maken met de mogelijkheden voor een verbeterd inpandig mobiel bereik.

2

Er is veel vraag naar bereik voor de mobiele telefoon in gebouwen.

Draadloze communicatietechnieken zijn heel flexibel, zeer gewild en breed

inzetbaar, maar kennen als nadeel dat het radiosignaal eenvoudig

verstoord kan worden, vooral inpandig is er lang niet altijd (voldoende)

bereik. Bij een slecht, matig of volledig afwezig zijn van bereik van mobiele

netwerken zijn er diverse opties om het bereik te optimaliseren.

Landelijke mobiele dekking De mobiele providers hebben als

doelstelling om een zo volledig mogelijk

landelijk dekkend netwerk te hebben.

Hiertoe zijn ze verplicht door de

Telecommunicatiewet. Deze verplichting

reikt tot de publieke ruimte. Er wordt wel

degelijk gekeken door mobiele providers

naar het bieden van zo veel mogelijk

dekking in huis, maar mobiele telefonie is

een techniek die primair is bedoeld om

buitenshuis te kunnen bellen.

Het realiseren van een goede inpandige

mobiele dekking is dan ook meestal niet bij

de telefonieaanbieders neer te leggen. Is

een inpandige mobiele dekking gewenst of

vereist, dan dient de gebouweigenaar of

gebouwexploitant hier zelf nadere

voorzieningen voor te treffen.

Oorzaken verstoring van

mobiel bereik Steeds betere gebouwisolatie, voor

radiosignaal moeilijk doordringbare

bouwmaterialen en het gebruik van

bepaalde bouwconstructies, verfraaiingen

en materialen beïnvloeden het bereik van

de mobiele netwerken sterk. Waar veel

metalen platen, betonijzer of leidingen in

een gebouw worden toegepast, is al snel

sprake van een kooi van Faraday. Deze

zorgt ervoor dat radiosignalen moeilijk tot

niet het gebouw in- en uitkunnen.

In hoogbouw zal het bereik vaak ook

afnemen op de hoger gelegen

verdiepingen. Gsm-zenders stralen het

signaal meestal gericht naar beneden en

niet of beperkt naar boven toe . Vanaf een

3

vierde of vijfde verdieping en hoger kan

mobiel bereik al merkbaar lager zijn. Ook

het toepassen van UV-werende folie op

ruiten is een bekende oorzaak van het

wegvallen van mobiel bereik.

Veranderende technieken

Naast de bouwtechnische kant, speelt ook

de continu veranderende mobiele

techniek. Ruim twintig jaar geleden was er

de eerste generatie gsm. Nu kennen wij

4G als standaard en over niet al te lange

tijd 5G (de vijfde generatie gsm-techniek).

Deze generaties zijn onderling zo ver

doorontwikkeld dat oude mobiele telefoons

zelfs niet meer werken met de huidige

mobiele netwerktechniek.

Deze nieuwe technieken zorgen ervoor dat

de mobiele netwerken beter en sneller

worden en meer functionaliteiten bieden.

Maar dit houdt ook in dat er steeds

veranderingen worden aangebracht aan

zendmasten. Daardoor zal voor iedereen,

door de loop der jaren, het bereik op de

werkplek of thuis veranderen. Het kan

beter worden, maar het kan er ook op

achteruitgaan. De mobiele telefoon zelf is

sterk veranderd. Waar twintig jaar geleden

alleen maar kon worden gebeld en

ge-sms't, biedt de huidige smartphone een

keur aan functionaliteiten. Alle benodigde

techniek hiervoor wordt in een relatief klein

apparaat verwerkt. Er blijft weinig ruimte

over voor een goede antenne in de relatief

kleine behuizing, dat komt het bereik bij

veel smartphones niet ten goede. Het

zendvermogen van telefoons is sterk

teruggebracht in de jaren om de accu van

de telefoons minder te belasten.

Providerkeuzes

Ook afwegingen van de providers

beïnvloeden de mate waarin

netwerkdekking en capaciteit wordt

gerealiseerd. Waar veel mensen zich

bevinden, wordt begrijpelijk meer

geïnvesteerd in adequate dekking en

capaciteit van het netwerk. In stadscentra

staan gsm-zenders om de paar honderd

meter opgesteld. Tunnels op drukke

wegen zijn voorzien van lekantennes en

voor de meer landelijke gebieden worden

zenders ingezet die juist verder kunnen

zenden. Daarbij wordt vanzelfsprekend

rekening gehouden met de massa, niet

met individuele wensen.

Een groot deel van het mobiele

telefoonverkeer wordt echter vaak

binnenshuis of op kantoor gevoerd, waar

lang niet altijd sprake is van een optimale

mobiele dekking. Welke technische

mogelijkheden zijn er om indoorbereik te

optimaliseren?

4

Figuur 1 Gsm-signaal bereikt niet altijd de gebruiker in het gebouw, de constructie weerkaatst het signaal

Mobiel bereik voor een

nieuwbouwsituatie Bij nieuwbouw is het raadzaam om, als de

functie van het gebouw hierom vraagt, in

het programma van eisen of in de

prestatie-eisen van het gebouwontwerp,

aan te geven dat in de bouw rekening

gehouden moet worden met

doorlaatbaarheid van de gevel voor een

mobiel netwerksignaal. Voor kantoren,

utiliteit en zorginstellingen is het goed om

op voorhand een inschatting te maken van

de communicatiebehoefte voor de

komende jaren. De vervolgvragen die dan

kunnen worden gesteld, zijn of gsm hier de

geschikte techniek is of kies je voor een

eigen of alternatieve oplossing?

Voor zorginstellingen is dit laatste in het

kader van zekerheid (om reden van

betrouwbaarheid) wellicht noodzakelijk om

niet enkel voor publiek gsm te kiezen als

telefonieoplossing.

Samenwerking opzoeken met

provider Er is de mogelijkheid om in samenspraak

met de providers te komen tot een goede

indoordekking. De providers hebben veelal

de techniek in huis om op bijzondere

publieke locaties dekking te realiseren. Dit

is echter voornamelijk weggelegd voor

grote publieke ruimten.

Voor reguliere (openbare) gebouwen is

deze mogelijkheid vrijwel niet aanwezig.

De kosten die providers moeten maken

voor het realiseren van een mobiele

netwerkvoorziening wegen vaak niet op

tegen het aantal gemaakte belminuten om

dit op commercieel verantwoorde wijze te

realiseren.

Figuur 2 Een gsm-antenne van het mobiele

telefonienetwerk KPN

5

Figuur 3 Een DAS toegepast om het gsm-signaal te distribueren

DAS-systeem Een oplossing voor nieuwbouw (en soms

ook voor bestaande bouw) is het

toepassen van een DAS-systeem. Een

DAS (Distributed Antenna System) is een

systeem dat bestaat uit een (fors) aantal

universele zenders in het gebouw. Met

een bekabelde infrastructuur worden deze

zenders vanaf een centraal punt gevoed

met radiosignaal. Dit kan een diversiteit

aan radiosignalen zijn. Naast gsm kan dit

bijvoorbeeld C2000 of portofoon, FM radio,

DECT et cetera zijn.

Op een centraal punt staat een opstelling,

denk hierbij aan een grote serverkast,

waar de signaalgevers worden

ingekoppeld. Door middel van een

bekabelde infrastructuur worden deze

radiosignalen door het gebouw

gedistribueerd naar kleine antennes die in

het gebouw zijn opgehangen, die op hun

beurt weer het signaal uitzenden.

Daarmee kan met één antennesysteem

een keur aan draadloze technieken

beschikbaar worden gesteld in het gebouw

of terrein. Bij een goed ontwerp van dit

systeem wordt hiermee een mooi

evenredig verdeeld en stabiel mobiel

bereik gerealiseerd.

Bij voorkeur wordt de aanleg van een

DAS-systeem dan ook bij nieuwbouw

meegenomen. Voor zorginstellingen en

publieke ruimtes is het vaak al een

overweging of een DAS aangelegd dient te

worden.

Het kan zijn dat de organisatie vanuit de

publieke functie wordt verplicht om ervoor

te zorgen dat hulpdiensten in het pand een

goed C2000-bereik (portofoons voor

hulpdiensten) moeten hebben. Er is de

verplichting om zorg te dragen voor de

doorgifte van C2000- signaal in huis. De

locatie is een door de gemeente

aangewezen Special Coverage Location

(SCL).

Een DAS-systeem is geen ‘statische’

voorziening. Een gebouwgebonden

systeem als dit behoeft wel onderhoud en

kennis om het juist in te zetten en de

verschillende actieve componenten

hebben beheer en vervanging nodig.

Actief DAS

DAS-systemen zijn grofweg te verdelen in

twee soorten systemen. Een daarvan is

het actieve DAS. Dit systeem is op basis

van actieve componenten. Centraal wordt

al het radiosignaal geconverteerd naar een

digitaal signaal dat door middel van

glasvezelkabels door het gebouw wordt

gedistribueerd tot aan een antenne-unit. In

deze unit wordt het signaal weer

teruggeconverteerd naar het

oorspronkelijke radiosignaal en

uitgezonden.

6

Passief DAS

De tweede variant is een passief DAS.

Hierbij wordt het signaal ook weer op een

centrale plaats aangekoppeld. Het wordt,

zonder converteren, via passieve

componenten (meestal via Coaxkabels)

gedistribueerd en via antennes aan het

eind van de kabel komt het signaal weer

vrij in de lucht. Om grotere afstanden te

kunnen overbruggen, worden boosters of

signaalversterkers toegepast.

COAX is voor veel professionele

toepassingen de geijkte keuze als

netwerkbekabeling en is daarmee de

meest stabiele en professionele oplossing.

Mede ook door het ontbreken van actieve

omzetting van het radiosignaal is het risico

op uitval lager. Waar wel rekening mee

gehouden moet worden bij de overweging

is dat nog niet te voorzien is wat 5G zal

gaan betekenen voor de inrichting van een

DAS-systeem, mede omdat 5G mogelijk

veel meer data zal genereren en op een

nog onbekende frequentie zal gaan

werken.

DAS inkoppelen bij providers

In het geval van een DAS-systeem dient er

ook een mobiel netwerksignaal te worden

ingekoppeld. Dit kan op twee manieren en

is altijd in afstemming met de

mobiele providers. Dit kan of opgevangen

worden uit de lucht door middel van

antennes, maar meestal wordt dit

uitgevoerd door het DAS rechtstreeks in te

koppelen bij centrale systemen van de

mobiele providers. Er wordt een bekabelde

verbinding gemaakt met de infrastructuur

van de provider. Hiervoor worden veelal

ook maandelijkse kosten berekend voor

deze connectie. Dit is de meest

betrouwbare oplossing. Advies hier is wel

om eerst deze route te verkennen en

vooraf afspraken te maken over de

uitvoering.

Verbeteren van dekking in

bestaande bouw Ook bij bestaande bouw kan een DAS

worden aangelegd.

Wat de beste keuze is, is afhankelijk van

een aantal factoren. Als er voldoende

ruimte beschikbaar is in de schachten en

boven de plafonds is het mogelijk om een

DAS aan te leggen. De keuze valt

mogelijk eerder op een actief DAS. De

Coaxbekabeling van een passief DAS

vraagt namelijk behoorlijk veel ruimte en

COAX is een type bekabeling die zich

moeilijk laat buigen om door bochten te

komen.

Het netwerk in eigen hand

nemen De meest succesvolle oplossingen voor

het verbeteren van mobiel bereik, zijn die

waar wordt gekozen voor een integrale

aanpak van de gehele

indoorradioplanning. Hieruit volgt

bijvoorbeeld dat een DAS-netwerk wordt

toegepast, dat je ook gebruikt als netwerk

voor wifi back-up en als netwerk voor

portofoon, PZI, FM radio signaal et cetera.

Waarbij wifi overigens echt gezien moet

worden als back-up; DAS-systemen zijn

voor wifi verre van ideaal, wifi is door de

aard van de techniek niet erg geschikt

voor een DAS. Een eigen netwerk

aanleggen enkel voor het verbeteren van

het mobiel bereik stuit vaak op te hoge

kosten. Naast abonnementskosten zijn

dan ook de kosten voor de aanleg en het

onderhoud van eigen voorziening. Er zijn

zeker andere oplossingsrichtingen

mogelijk.

Provider benaderen Zeker voor zakelijke (groot)gebruikers

loont het om eens contact op te nemen

met de provider. De providers zijn continu

bezig om hun netwerken te optimaliseren

en te verbeteren. Dit wordt onder andere

gedaan door de richting waarin de zenders

stralen bij te stellen. Hierbij wordt ook

zeker gekeken naar de ervaringen van

klanten en de reacties die de providers

ontvangen. Feedback leveren naar de gsm

provider over het ontbreken van netwerk

dekking kan zeker helpen.

7

Figuur 4 Een repeater-toepassing om signaal van buitenshuis door de gevel te brengen

Gsm-repeaters Een meer betaalbare en kleinschaligere

oplossing voor het verbeteren van het

indoorbereik van het mobiele

netwerksignaal is het toepassen van gsm-

repeaters. Met een gsm-repeater wordt het

mobiele netwerksignaal buiten

opgevangen en verder het gebouw in

getransporteerd (enkele meters). Aan de

buitenmuur van het gebouw worden kleine

antennes geplaatst en deze worden met

een kabel door de buitenmuur gevoerd en

aangesloten op een binnenantenne. Het

opgevangen signaal wordt inpandig weer

uitgezonden. Met name daar waar de

bouwconstructie of buitenmuren voor

verstoring zorgen van het mobiele

netwerksignaal is dit een mogelijke

oplossing voor het verbeteren van het

inpandige signaal.

Grote kabellengtes zijn echter niet zonder

meer mogelijk; bij gebouwen waar ook in

ruimtes in de kern van het gebouw het

mobiele netwerkbereik dient te worden

verbeterd, kennen dit soort systemen wel

hun beperking. Als het de bedoeling is om

in enkele kantoor- of verblijfsruimtes het

mobiele netwerksignaal te verbeteren, is

dit vaak een geschikte oplossing.

Als de mobiele telefoon echter ook de

communicatieoplossing is voor

telefonische bereikbaarheid van

ambulante medewerkers en door het

gehele gebouw, of als er veel belverkeer in

het gebouw plaatsvindt, dan loop je

mogelijk wel tegen beperkingen aan van

deze systeemoplossing.

Toestemming voor het toepassen van

repeaters

Voor het plaatsen van een repeater is

toestemming nodig van de mobiele

provider. Het verkeerd toepassen van een

repeater kan verstoring veroorzaken voor

het mobiele netwerksignaal van de

betreffende vergunninghoudende mobiele

telefonieproviders (meer informatie

hierover is te vinden via het Agentschap

Telecom).

Het is niet verstandig om bij de ‘repeater-

oplossing’ te kiezen voor goedkope,

inferieure repeater-setjes. Het risico op

verstoring van radiosignaal is al snel

aanwezig bij onkundig gebruik, zeker als

er technische componenten worden

gebruikt die niet voldoen aan de juiste

normeringen en standaarden. Zowel de

mobiele telefonieproviders als de

radiocontroledienst zullen in dit soort

gevallen zeker maatregelen nemen.

8

Figuur 5 Een Small Cell opstelling waarbij indoorzenders direct worden aangestuurd door de provider

Small Cell technologie Meerdere operators realiseren sinds

enkele jaren zogenaamde Small Cells. Dit

zijn kleinere varianten van gsm-antennes

waarmee meer lokaal gericht bereik kan

worden gerealiseerd. Deze worden ingezet

in bijvoorbeeld winkelcentra. Naast deze

toepassing voor carrier-grade producten,

zijn er ook uitstekende professionele

varianten om in een kantoor of gebouw te

implementeren. Dat de mobiele

telefonieproviders zich met deze techniek,

in samenspraak met gebouweigenaren en

kantoren, begeven op het gebied van

meer gerichte indoordekking is een

veelbelovende stap op technisch gebied

van de mobiele telefonieproviders.

In het verlengde van deze techniek zijn er

producten op de markt beschikbaar die

deze techniek ook geschikt maakt om

inpandig toe te passen in bijvoorbeeld

kantoren. Bij het toepassen van deze

techniek schaf je, via of in samenspraak

met je mobiele telefonieprovider, deze

Small Cell installatie aan. Deze werkt op

basis van zenders die net iets groter zijn

dan een wifi Accesspoint.

Het systeem wordt aangestuurd vanuit het

mobiele netwerk van de provider en

gedraagt zich als een actief onderdeel van

het bestaande mobiele netwerk, alleen

dan is het bereik van de zender (cel) een

stuk minder dan van een conventionele

gsm-antenne (vandaar de naam

Small Cell). Bij deze oplossing wordt er

een mobiel netwerksignaal opgewekt en

niet enkel versterkt, zoals in de

voorgaande geschetste oplossingen. Dit

houdt in dat het gehele telefoniegesprek

met enkel mobiele techniek wordt

afgehandeld en er geen combinatie wordt

gemaakt met andere technieken of

communicatiestandaarden, wat de

betrouwbaarheid en transparantie van het

systeem ten goede komt.

De beperking van deze oplossing is een

grotere afhankelijkheid van en

samenwerking met de mobiele providers.

Het systeem zal waarschijnlijk

netwerk/providergebonden zijn, dus alleen

te gebruiken met de provider waarmee je

dit realiseert en niet voor alle drie. De

installatie is ook alleen maar geschikt voor

een mobiel netwerksignaal (soms

verkrijgbaar in een hybride variant met

wifi).

9

Figuur 6 Bellen met een gsm/smartphone via het wifi-signaal

Wifi bellen Daar waar het inpandig wordt of reeds is

voorzien in een wifi-netwerk (bij voorkeur

aangelegd en ingemeten zodat deze ‘voice

geschikt’ is), biedt dit ook een mogelijkheid

om mobiele telefonie met gsm-telefoons

mogelijk te maken. Hedendaagse

smartphones (momenteel vooral de

duurste modellen) hebben de optie om het

telefoongesprek niet enkel via het mobiele

netwerk te laten verlopen, maar kunnen dit

ook direct via een wifi-verbinding tot stand

brengen. Vanaf de smartphone wordt door

middel van een SIP-verbinding via het wifi-

netwerk verbinding gemaakt (over een

internetverbinding) met de mobiele

operator. Deze mogelijkheid wordt sinds

eind 2016 door de mobiele

telefonieproviders aangeboden (zowel

voor zakelijk als privégebruik).Voor een

publieke omgeving of bepaalde

wooncomplexen is dit echter geen

oplossing, als beheerder heb je namelijk

geen zeggenschap over de toestellen en

toestelkeuze van de gebruiker.

Alternatieven inzetten Mobiele telefonie via gsm is de meest

toegankelijke en gebruiksvriendelijke

keuze als het gaat om draadloze telefonie.

Het kan ook een voordelige keuze zijn

omdat een installatie voor vaste telefonie

veel kleiner kan worden uitgevoerd, of

soms helemaal achterwege gelaten kan

worden. Het loont wel om de afweging te

maken wat alternatieve mogelijkheden zijn

om de communicatiebehoefte in te vullen.

De kosten en tijd die gemoeid zijn met de

aanleg van de hier beschreven systemen

zijn vaak niet gering. Op onze website

(www.dwafact.nl) vindt u in de whitepaper

‘Draadloze communicatie in de zorg’ meer

over het onderwerp telecommunicatie.

Tot slot Om ook in een gebouw gebruik te kunnen

maken van een gsm telefoon moet er

voldoende gsm netwerkdekking zijn in het

gebouw. Als dit niet het geval is dan is er

voor het verbeteren van indoor gsm

dekking een aantal professionele

oplossingen voorhanden. Technisch is een

DAS de meest effectieve en zekere keuze.

Tegelijk is dit in de meeste gevallen ook

een vrij kostbare oplossing. Afhankelijk

van de situatie, het beoogd gebruik en de

beschikbare investeringsruimte zijn er

alternatieven voorhanden, waarmee goede

resultaten zijn te bereiken. Afstemming

met de gsm providers is vaak wel een

vereiste voor een succesvolle

implementatie.

Publicatiedatum

Juni 2017

Auteurs

ing. Peter Drooger

specialist domotica

E peter.drooger@dwafact.nl

T 06 - 534 813 69

Niel Valkenburg

consultant

E niel.valkenburg@dwafact.nl

T 06 - 109 950 83

Over Fact

Fact begeleidt de planmatige integratie

van alle technologie die erop gericht is

cliënten meer comfort te bieden en

zorgprofessionals te faciliteren bij het

verlenen van goede zorg. Fact adviseert

over de mogelijkheden om deze

technieken verantwoord en effectief in te

zetten, gericht op bewonerscomfort,

patiëntgerichte zorg en professionele

zorgmiddelen.

Fact is onderdeel van DWA.

© Fact

Bezoekadres

Duitslandweg 4

2411 NT Bodegraven

Postadres

Postbus 274

2410 AG Bodegraven

Telefoon

088 – 163 53 00

E-mail

info@dwafact.nl

Website

www.dwafact.nl