2024年5月26日发(作者：)
新型移频 MIMO 设备实现 5G 双流室分低成本覆盖
一、概述
1.1 原理简介
5G 移频 MIMO 室分系统是在传统室分系统基础上进行改造，将原有 2/3/4G 信号与新增
5G 双路信号在近端单元（ FSMU） 进行合路后， 接入原有无源室分系统至远端单元
（FSRU），5G 信号来源于 5G 基站或微站。供电单元通过电源线对近端单元和远端单元持
续供电。
2G
3G
合
路
器
FSMU
无源室分系统
FSRU
4G
2G
3G
4G
5G
5G
供电单元
馈线
电源线
图 1-1 系统示意图
1.2 设备参数配置
该室分系统设备的工作参数配置具体如下：
表 1-2 设备参数配置
基本参数
5G 工作频段
5G 载波带宽
5G 子载波间隔
100MHz
30kHz
参数值
3400MHz – 3500MHz
收发天线数和流数
每通道最大发射功率
5G 帧结构
5G 上下行配比
5G 天线通道数
功率控制
供电单元电压
2 发 2 收（2T2R）
24dBm （250mW）
2.5ms 双周期
DDDSUDDSUU(S 的 配 比
10:2:2)
2
开启
-48V
二、网络建设能力评估
2.1 试点场景
本次试点场景选择在中国电信XX分公司多媒体大楼，属于典型塔式写字楼。高 33 层，
单平层面积约为 1000 平，用户量较多。原 22F、23F 室分系统为 LTE1.8G+2.1G 合路
WIFI 覆盖，其中 LTE 采用一台 1800RRU 和一台 2100RRU 载波聚合后通过 MIMO 系统馈
入楼层，WIFI 在 22F、23F 分别与 LTE 合路覆盖平层。
2.2 室分系统改造
1、5G 信源配置及改造方案
本次布放 5G PRRU 外置天线型 1 台；该处前期建设 5G 数字室分时RHUB 有空端口预
留，故未新建RHUB。（注：正常情况下，RHUB 需要新建，同步需要进行光缆布放、申请
光路和跳纤等）
本次改造方案：在 23F 弱电间安装外接型 5G PRRU，FSMU 及-48V 供电单元。无
WIFI 的 4G 与 5G 信号馈入FSMU，系统对 5G 信号进行移频后馈入平层，合路方式如图 2-
2-1 所示。22F、23F 走廊 4 个角各安装 1 台FSRU，两层总共安装 8 台FSRU。FSRU 安装
位置如图 2-2-2 红色天线位置。
WIFI 通过合路器，合入分布系统。存在插入损耗。
图 2-2-1 合路原理示意图
图 2-2-2 设计安装示意图
2、移频 MIMO 系统改造工时
表 2-2-1 设备参数配置
5G 移频 MIMO 室分系统改造工时明细表
项目名称
安装地点
序号
1
2
3
4
5
6
XX电信多媒体大楼
XX市玄武区中央路 2 号
设备名称
室分系统主干改造
移频管理单元（FSMU）
-48V 供电单元
电源、信号线缆连接
移频覆盖单元（FSRU）
电源线（2*2.5）
单位 数量 安装工时（小时/人）
1
1
1
备注
23/22 层主干排查
与 5G 信源在同一弱电井
4
7.6
内容安装
220V 电源就近引入
8
116
平层为可以掀起活动石
膏板吊顶；天线明装。
台
台
台
米
7
8
电源线接头
总计
对
10
12.6
2.3 电源线负载评估
根据移频MIMO 试点施工实际情况分析，主要工作量及难点为电源线布放和电源线接头
的制作。
远端 FSRU 可正常工作电压区间为-40VDC~-57VDC。
1、导体截面积 2.5mm²，如架设 200m 电源线，负载 20 个远端 FSRU 设备，末端
FSRU 的输入电压为-43.597V，末端 FSRU 可正常工作；线路总功耗约 18W。如图 2-3-
1：
图 2-3-1 设计安装示意图
2、导体截面积 2.5mm²，如架设 100m 电源线，负载 10 个远端 FSRU 设备，末端
FSRU 的输入电压为-46.885V，末端 FSRU 可正常工作；线路总功耗约 2.5W。如图 2-3-
2：
图 2-3-2 设计安装示意图
3、 导体截面积 4mm²，如架设 200m 电源线，负载 20 个远端 FSRU 设备，末
端FSRU 的输入电压为-45.295V，末端FSRU 可正常工作；线路总功耗约 11W。如图 2-3-
3：
图 2-3-3 设计安装示意图
4、 导体截面积 4mm²，如架设 100m 电源线，负载 10 个远端 FSRU 设备，末
端FSRU 的输入电压为-47.306V，末端 FSRU 可正常工作；线路总功耗约 1.5W。如图 2-3-
4：
图 2-3-4 设计安装示意图
根据以上分析：使用 2.5mm² 或 4mm² 电源线均可满足以上使用需求，但由于一根
2.5mm² 电源线接 20 个远端FSRU 会导致距离电源近处电源线发热，故不建议在工程中应
用此方案。一根 4mm² 电源线接 20 个远端，距离电源近处电源线功率损耗约为 2.5mm² 电
源线的一半，但为了避免线缆发热，建议只接 15 个远端。当负载 10 个远端时，2.5mm² 和
4mm² 均没有以上问题。
考虑到电源线运行老化隐患，在实际工程中建议均采用 4mm² 电源线，且 1 根负载不超
过 15 个远端 FSRU 设备。
5、电源接头制作
采用T 型接线端子，无需剥线，确保电线不裸露，避免产生电弧。外壳采用耐高温材料，
使用步骤详见下图：
图 2-3-5 电源接头制作示意图
三、5G 网络质量及感知评估
本次试点安装位置为 22F、23F，对试点场景进行遍历测试、定点测试、穿损测试、切
换测试以及异芯片版本 SPEEDTEST 测试。并与 21F 室分（5G pRRU）进行各项能力对比
分析。
3.1 遍历测试
单用户吞吐量测试，部分天线替换改造后，对整栋楼宇 21-23F 走廊、办公区域、会议
室、楼梯间等公共区域进行遍历测试：
表 3-1 平层遍历测试指标
21F-
DL（5G 有
源室分）
21F-
UL（5G 有
源室分）
22F-
DL（5G 移
频MIMO）
22F-
UL（5G 移
频MIMO）
23F-
DL（5G 移
频MIMO）
23F-
UL（5G 移
频MIMO）
RSRP(dB
m)
SINR(dB)
平均速率
（Mbps)
峰值速率
（Mbps)
Rank 比例
MCS
-82.60
19.43
631.42
926.85
RANK1（2%） RANK2（4%）
RANK3（42%） RANK4（52%）
18.15
-81.95
20.69
72.93
101.79
RANK1（3%） RANK2（5%）
RANK3（30% ） RANK4（62%）
18.61
-84.21
15.15
284.25
616.38
RANK1（2%） RANK2（84%）
RANK3（14%）
15.71
-78.87
21.39
30.40
103.41
RANK1（1% ） RANK2（70%）
RANK3（29% ）
11.87
-81.27
19.55
467.07
633.04
RANK1（3%） RANK2（94%）
RANK3（3%）
21.47
-77.74
23.72
65.05
109.63
RANK1（3%） RANK2（80%）
RANK3（17%）
17.38
小结：天线替换改造后，22F、23F 室内公共区域DT 下行平均速率在 375Mbps 左右，
上行平均速率在 48Mbps 左右，22F 部分区域覆盖能力弱于 23F。
3.2 定点 CQT 指标
近、中、远点定点性能比较，分布比例为 1:1:1。
近点：RSRP≥-70dBm，SINR≥22dB，
中点：RSRP=-85~-96dBm，SINR=15~22dB，
远点：RSRP=-105~-115dBm。
表 3-2 多点位定点测试（使用华为 MATE 30 PRO 手机测试）
位置
近点
21F-
DL（5G 有
源室分）
中点
RSRP(dB
m)
-62.65
-92.91
SINR(dB)
29.37
19.75
平均速率
（Mbps)
838.79
676.94
峰值速率
（Mbps)
970
772.19
Rank 比例
Rank4（100%）
Rank3(100%)
Rank2（57%）Rank3（43
%）
Rank2(100%)
Rank2(100%)
Rank1（21%）Rank2（79
%）
Rank2(100%)
Rank2(100%)
Rank2(100%)
MCS
20.16
21.45
20.28
24.82
22.08
15.84
25.09
20.36
15.55
MCS
25.60
15.17
10.42
22.28
14.75
3.2
22.82
12.94
4.2
远点
近点
中点
远点
近点
中点
远点
位置
近点
中点
远点
近点
中点
远点
近点
中点
远点
-105.48
-61.68
-93.81
14.81
28.47
17.37
375.27
599.59
489.00
472.19
626.39
536.06
205.18
622.51
505.89
357.50
峰值速率
（Mbps)
22F-
DL（5G 移
频MIMO）
23F-
DL（5G 移
频MIMO）
-107.14
-56.31
-94.93
-106.30
RSRP(dB
m)
14.28
28.06
15.83
15.65
SINR(dB)
139.11
602.50
452.69
294.46
平均速率
（Mbps)
81.59
40.32
Rank 比例
Rank3（24%）Rank4（76
%）
Rank3(100%)
Rank2（12%）Rank3（88
%）
Rank2（96%）Rank3（4
%）
Rank2(100%)
Rank1（13%）Rank2（87
%）
Rank1（2%）Rank2
(98%)
Rank2(100%)
Rank2(100%)
21F-
UL（5G 有
源室分）
-64.47
-92.99
34.26
20.85
16.89
101.54
52.26
18.45
-103.09
16.16
92.05
39.01
22F-
UL（5G 移
频MIMO）
-59.15
-91.84
30.66
20.60
17.37
103.78
54.94
9.12
-103.71
4.94
89.18
36.39
7.46
23F-
UL（5G 移
频MIMO）
-69.31
-96.09
-105.49
25.90
18.60
16.29
105.82
45.20
14.26
小结：5G 移频 MIMO 室分系统实现 5G 上下行双流 MIMO 覆盖.下行近点峰值速率约
624Mbps，随着测试点位由近到远，下行速率逐步降低。上行在近点峰值 104Mbps。随着测
试点位由近到远，上行速率逐步降低。在近、中、远点的测试速率方面，达到双流能力的预
期。
3.3 穿透损耗测试
表 3-3 多场景穿损测试
场景 楼层
21F
RSRP（dBm
）
-80
-82
-81.8
-92.6
-93.2
-92.3
-97.5
-98.6
-97.8
-73
-73.6
-72.7
-74
-74.6
-75.2
-70
-71
-70
穿透损耗（dB)
12~15
14~17
13~16
20~24
21~25
20~24
23~30
24~30
23~30
8~13
8~13
8~13
9~11
9~11
9~11
5~8
5~8
5~8
一面普通砖墙
22F
23F
两面普通砖墙
21F
22F
23F
承重墙
21F
22F
23F
玻璃幕墙
21F
22F
23F
木门
21F
22F
23F
隔档
21F
22F
23F
小结：对比 21F 的pRRU 设备，22，23F 的移频 MIMO 室分穿透损耗相当。
3.4 同频切换测试
楼层边缘区域为落地玻璃幕墙，室外 5G 宏站信号RSRP 为-95 左右，具备可切换条件，
故在 21-23F 相同位置进行切换测试：
图 3-4-1 21F 室内外同频切换
21F（5G 有源）：室分小区 PCI：656 与室外宏站 PCI：5 进行 7 次切换事件，均切换成功。
图 3-4-2 22F 室内外同频切换
22F（5G 移频MIMO）：室分小区PCI：656 与室外宏站PCI：5 进行 8 次切换事件，均切
换成功。
图 3-4-3 23F 室内外同频切换
23F（5G 移频MIMO）：室分小区PCI：656 与室外宏站PCI：5、PCI：508 之间进行 11
次切换事件，均切换成功。
3.5 多终端 SPEEDTEST 对比测试
两部测试终端SPEEDTEST 版本号均为：4.2.3.47076。海思和高通芯片，未发现显著
区别。速率较为接近：
表 3-5 多终端同场景 SPEEDTEST 指标测试
楼层
21F（5G
有 源 室
分）
22F（5G
移 频
场景
近点
中点
远点
近点
中点
华为MATE 30（海思麒麟）
下行/Mbps
844
566
266
584
389
上行/Mbps
95.0
50.6
17
54.4
45.1
中兴天机（高通骁龙）
下行/Mbps
906
653
154
580
218
上行/Mbps
83.4
83.2
43.6
79.9
60.8
MIMO）
23F（5G
移 频
MIMO）
远点
近点
中点
远点
145
588
404
222
11.9
95.1
28.2
15.0
139
597
346
161
38.6
90.0
36.0
10.3
四、2、4G 网络质量及 VoLTE 业务感知影响评估
4.1 2G 语音
表 4-1 安装前后楼层语音指标
RX
21F
T0
T1
T0
T1
T0
T1
-61.52
-63.31
-61.83
-61.37
-61.82
-62.29
ECIO
-3.06
-2.99
-3.7
-3.89
-3.19
-3.18
覆盖率
100
100
100
100
100
100
22F
23F
对平层进行 2G 语音遍历测试及呼叫业务测试，指标统计显示该分布系统合路对原有 2G
语音业务几无影响。
4.2 4G 网络
表 4-2 安装前后楼层 4G 网络指标
（1.8G）
21F
22F
23F
T0
T1
T0
T1
T0
T1
（2.1G）
21F T0
T1
RSRP
-73.84
-72.59
-77.94
-81.23
-77.72
-80.75
RSRP
-74.74
-72.59
SINR
20.56
21.44
15.23
13.63
20.46
16.16
SINR
26.29
21.44
下载速率
57.79
67.89
81.58
77.1
81.74
79.91
下载速率
85.18
87.89
上传速率
20.73
26.78
22.69
19.65
21.67
20.26
上传速率
19.17
21.78
覆盖率
100
100
100
100
100
100
覆盖率
100
100
22F
23F
T0
T1
T0
T1
-74.15
-75.6
-75.63
-75.01
29.01
28.1
29.25
27.84
73.13
75.96
84.27
75.42
34.56
28.36
28.97
26.49
100
100
100
100
对平层进行 4G 网络遍历测试，指标统计显示该分布系统合路后，原有 4G 网络性能指
标基本无波动。
4.3 VoLTE 业务感知
表 4-3 安装前后楼层 VoLTE 业务指标
平 均 平 均
平 均
MOS
MOS
值
4.5
4.5
4.4
4.5
4.45
4.48
呼叫建立
VoLTE
覆盖率（-
105&-
3）
100
100
100
100
100
100
RSRP
SINR
17.53
18.76
23.55
21.51
27.01
26.01
延
掉 话 次
3.5 以
时
数
上占比
(ms)
100
100
100
100
100
100
1455
1430
1347
1367
1235
1204
0
0
0
0
0
0
21F
T0
T1
T0
T1
T0
T1
-80.16
-79.16
-78.63
-79.64
-74.32
-75.54
22F
23F
对平层进行VoLTE 业务能力测试，指标统计显示该分布系统合路后， VoLTE 业务感知
性能指标基本无波动。
五、网络运营能力评估
5.1 设备功耗测试
5G 移频MIMO 室分系统（多媒体大楼）--1 台FSMU 和 8 台FSRU 接入 220V 电源前
安装电表，从 5 月 30 日 2 点 15 分 0.4 度到 6 月 3 号 15 点 47 分 13.1 度经过 97.5 个小时
现场监测，用电量 12.7 度。电表读数见下图：
图 5-1-1 5G 移频 MIMO 设备用电显示
小结：5G 移频MIMO 室分系统平均到单 FSRU（含移频管理单元 FSMU，移频覆盖单
元 FSRU ， 电 源 线 损 耗 、 远 端 供 电 单 元 POW 整 机 效 率 损 耗 ） 功 耗
=12.7*1000/97.5/9=14.47W。
➢ 对比 1：前期测试华为 5G 有源室分（大钟亭营业厅），1 台HUB 和 1 台PRRU，
接入 220V 电源前安装电表，从电表的度数来看， 2019 年 9 月 12 日下午 17 点
（1.35 度）--9 月 16 日 17 点（15.3 度），历经 96 个小时，共用电 13.95 度。
图 5-1-2 大钟亭营业厅 PRRU 设备用电显示
➢ 对比 2：前期测试华为 5G 有源室分（天翼广场），1 台HUB 和 8 台PRRU，接入
220V 电源前安装电表，从电表的度数来看，2019 年 8 月 19 日下午 20 点（192.3
度）--8 月 23 日 9 点（228.85 度），历经 85 个小时，共用电 36.55 度。
图 5-1-3 天翼广场 PRRU 设备用电显示
小 结 ： 1 托 8 的 华 为 5GPRRU ， 平 均 到 每 个 prru 功 耗
=36.55*1000/85/9=47.78W。
总结：5G 华为 1 托 8 有源室分功耗，是 5G 移频 MIMO 室分功耗的 3.3 倍。
5.2 网络监控及告警评估
5G 移频MIMO 室分系统暂不支持告警上报，后期告警上报需要开发，告警信息通过短
信上报（类似直放站监控），厂家答复后期可实现的监控告警如下：
表 5-2 告警监控功能表
监控数据描述
掉电告警
下行输入过功率告警
下行输入欠功率告警
下行输出过功率告警
下行输出欠功率告警
上行输出过功率告警
监控数据值描述
bit 型
bit 型
bit 型
bit 型
bit 型
bit 型
支持设备
FSMU
√
√
√
√
√
√
FSRU
√
√
√
√
√
节点丢失告警
下行输入过功率告警(通道 1)
下行输入欠功率告警(通道 1)
下行输出过功率告警(通道 1)
下行输出欠功率告警(通道 1)
上行输出过功率告警(通道 1)
下行输入过功率告警(通道 2)
下行输入欠功率告警(通道 2)
下行输出过功率告警(通道 2)
下行输出欠功率告警(通道 2)
上行输出过功率告警(通道 2)
上行理论增益
下行理论增益
上行理论输出功率
下行理论输出功率
通道 1 下行实际增益
通道 1 下行实际输出功率
通道 2 下行实际增益
通道 2 下行实际输出功率
5G-频段
5G-频点
5G-RSRP
5G-SINR
5G-CELL ID
4G-RSRP
4G-SINR
4G-CELL ID
bit 型
bit 型
bit 型
bit 型
bit 型
bit 型
bit 型
bit 型
bit 型
bit 型
bit 型
sint1 型，单位为 dBm
sint1 型，单位为 dBm
sint1 型，单位为 dBm
sint1 型，单位为 dBm
sint1 型，单位为 dBm
sint1 型，单位为 dBm
sint1 型，单位为 dBm
sint1 型，单位为 dBm
sint1 型
sint1 型
sint2 型
sint2 型
sint2 型
sint2 型
sint2 型
sint2 型
√
√
√
√
√
√
√
√
√
√
√
√
√
√
√
√
√
√
√
√
√
√
√
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六、阶段性结论
➢ 网络能力方面：经现场测试评估，5G 覆盖能力目前能够达到 2T2R 设备水平，穿透
损耗与 5G PRRU 相当，可与室外宏站正常进行切换，设备容量及稳定性有待后期验
证。
➢ 网络建设可行性及改造代价方面：
1） 主要施工工作量及难点为平层吊顶及桥架内部，48V 电源线布放和电源线接
头的制作。考虑到电源线运行老化隐患，在实际工程中建议均采用 4mm² 电源线，
且 1 根负载不超过 15 个远端 FSRU 设备。
2） 对于存量楼宇，需新建 PHUB、一台 pRRU 作为接入信源。
由于需要使用 4G 存量分布系统传输移频后的中频信号，在移频 MIMO 改造
3）
前，需要评估存量 4G 室分质量及覆盖率。对于老旧、天线未进入房间的 4G 室
分，预计移频MIMO 的 5G 覆盖效果及感知会受到影响（需结合其他场景深入分
析，尚可明确结论）。
➢ 运维方面：从目前阶段性运行情况看，5G 移频 MIMO 室分功耗为 5G 华为 1 拖 8 有
源室分功耗的 40%左右。目前看，移频 MIMO 系统的网络监控及告警上报类似于直
放站网管，相关运维支持能力有待进一步提升。
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