Có 7 chế độ truyền dẫn đa ăng ten được xác định cho LTE để tối ưu hiệu suất đường xuống dưới các điều kiện vô tuyến khác nhau. Đó là :
- Cổng đơn-ăngten; cổng 0-MIMO - Phân tập phát MISO
- Ghép kênh không gian vòng mở MIMO , không có tiền mã hóa - Ghép kênh không gian vòng đóng MIMO, không có tiền mã hóa - MIMO đa-người sử dụng MIMO, UE tách biệt
- Vòng đóng bậc =1 tiền mã hóa-MISO, lái chùm tia (beamsteering) - Cổng đơn- ăng ten; cổng 5 –MISO, lái chùm tia
Chế độ đầu tiên chỉ sử dụng cho một máy phát, UE phải có ít nhất 2 máy thu, đây là một cấu hình MISO, chế độ này quy định khả năng cơ bản của máy thu mà các yêu cầu về hiệu suất sẽ được xác định. Nó thường được thực hiện bằng cách sử dụng tỉ lệ tối đa việc kết hợp các luồng nhận được để cải thiện SNR trong điều kiện kém. Phân tập thu cung cấp độ lợi rất ít trong các điều kiện tốt.
Chế độ đường xuống thứ hai, phân tập phát. LTE hỗ trợ hai hoặc bốn ăng ten cho phân tập phát. ví dụ thể hiện trong hình 3.15 là phát hai ăng ten, trong đó một luồng dữ liệu được gán cho các lớp khác nhau và được mã hóa bằng cách sử dụng mã khối tần số không gian (SFBC). Vì hình thức phân tập phát không tăng tốc độ dữ liệu, các từ mã CW0 và CW1 đều giống nhau. SFBC đạt được độ bền thông qua sự phân tập tần số bằng cách sử dụng các sóng mang con khác nhau cho dữ liệu lặp lại trên mỗi ăng ten.
Chế độ thứ 3 là chế độ ghép kênh không gian MIMO vòng mở, được hỗ trợ cho các cấu hình hai hoặc bốn ăng ten. Giả sử một máy thu UE hai kênh, thiết kế này cho phép 2×2 hoặc 4×2 MIMO. Một máy thu UE bốn kênh, được yêu cầu cho một cấu hình 4×4, được xác định nhưng chưa có khả năng thực hiện được trong tương lai gần. Các cấu hình phổ biến nhất là 2×2 hoặc 4×2 SU-MIMO. Trong trường hợp này tải dữ liệu sẽ được chia thành hai từ mã là các luồng CW0 và CW1và được xử lý theo các bước như trên hình 3.13.
32
Chế độ thứ tư là MIMO vòng kín, trong đó yêu cầu tiền mã hóa của các luồng dữ liệu. Tùy thuộc vào tiền mã hóa được sử dụng, mỗi từ mã được biểu diễn cho các pha và công suất khác nhau trên các ăng ten.
Đối với trường hợp FDD máy phát phải có kiến thức về kênh truyền, điều này được cung cấp bởi UE trên các kênh điều khiển đường lên. Các kiến thức này bao gồm CQI, các chỉ số ma trận tiền mã hóa (PMI), và chỉ số bậc(RI). Các phản hồi PMI sử dụng một phương pháp bảng mã để cung cấp một chỉ số vào một tập được xác định trước của các ma trận tiền mã hóa. Với cấu hình 2×2 có ba từ mã khác nhau; với 4×2 có 16 từ mã.
Chế độ truyền dẫn thứ năm là MU-MIMO. Đây là trường hợp đặc biệt của chế độ 3 trong đó các từ mã là dành cho các UE khác nhau. MU-MIMO vòng –kín không áp dụng trong trường hợp này.
Chế độ truyền dẫn thứ sáu là một hình thức của lái chùm tia, được mô tả ở đây là tiền mã hóa vòng đóng bậc=1 và chế độ dự phòng khi các phản hồi chế độ 4 có bậc =1. Theo qui định sự lái chùm tia được định pha-theo giàn, mà có thể được áp dụng độc lập của tiêu chuẩn vô tuyến, đưa ra các độ lệch về pha và biên độ với toàn bộ tín hiệu được cung cấp cho mỗi ăng ten phát. Mục đích là để tập chung năng lượng của tín hiệu theo một hướng cụ thể. Kỹ thuật tương tự trong việc áp dụng các độ lệch biên độ và pha có thể được sử dụng trên các ăng ten thu để làm cho sự thu nhạy cảm hơn với tín hiệu đến từ một hướng cụ thể. Trong LTE biên độ và pha trong các RB riêng lẻ có thể được điều chỉnh làm cho hướng búp sóng được xa và linh hoạt hơn.
Chế độ truyền dẫn thứ bảy cũng là một dạng của lái chùm tia. Nó tương tự như chế độ 6, ngoại trừ một ăng ten bổ sung ( cổng 5) được sử dụng để tạo thành một
chùm tia dành riêng hướng tới UE mà cũng mang tín hiệu chuẩn tạo chùm tia UE-đặc trưng. Một trong những thách thức đối với việc hỗ trợ cả hai MIMO và hệ thống hướng
búp sóng là sự hạn chế bởi sự xung đột nhau được đặt trên các thiết kế của ăng ten. Hệ thống lái chùm tia dựa vào sự tương quan của các tín hiệu truyền đi trong khi đó MIMO dựa vào sự không tương quan, theo báo cáo hoạt động tốt nhất với các ăng ten phân cực ngang.