Có 7 chế độ truyền dẫn đa ăng ten đƣợc xác định cho LTE để tối ƣu hiệu suất đƣờng xuống dƣới 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 đƣợc xác định. Nó thƣờng đƣợc thực hiện bằng cách sử dụng tỉ lệ tối đa việc kết hợp các luồng nhận đƣợc để cải thiện SNR trong điều kiện kém. Phân tập thu cung cấp độ lợi rất ít trong các điều kiện tốt.
Chế độ đƣờng 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 đƣợc gán cho các lớp khác nhau và đƣợc 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 đƣợc 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, đƣợc 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, đƣợc yêu cầu cho một cấu hình 4×4, đƣợc xác định nhƣng chƣa có khả năng thực hiện đƣợc trong tƣơng lai gần. Các cấu hình phổ biến nhất là 2×2 hoặc 4×2 SU-MIMO. Trong trƣờng hợp này tải dữ liệu sẽ đƣợc chia thành hai từ mã là các luồng CW0 và CW1và đƣợc xử lý theo các bƣớc nhƣ trên hình 3.13.
Chế độ thứ tƣ là MIMO vòng kín, trong đó yêu cầu tiền mã hóa của các luồng dữ liệu. Tùy thuộc vào tiền mã hóa đƣợc sử dụng, mỗi từ mã đƣợc biểu diễn cho các pha và công suất khác nhau trên các ăng ten.
Đối với trƣờng hợp FDD máy phát phải có kiến thức về kênh truyền, điều này đƣợc cung cấp bởi UE trên các kênh điều khiển đƣờng 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 phƣơng pháp bảng mã để cung cấp một chỉ số vào một tập đƣợc xác định trƣớc 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 trƣờng 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 trƣờng hợp này.
Chế độ truyền dẫn thứ sáu là một hình thức của lái chùm tia, đƣợc 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 đƣợc định pha-theo giàn, mà có thể đƣợc áp dụng độc lập của tiêu chuẩn vô tuyến, đƣa ra các độ lệch về pha và biên độ với toàn bộ tín hiệu đƣợc cung cấp cho mỗi ăng ten phát. Mục đích là để tập chung năng lƣợng của tín hiệu theo một hƣớng cụ thể. Kỹ thuật tƣơng tự trong việc áp dụng các độ lệch biên độ và pha có thể đƣợc sử dụng trên các ăng ten thu để làm cho sự thu nhạy cảm hơn với tín hiệu đến từ một hƣớng cụ thể. Trong LTE biên độ và pha trong các RB riêng lẻ có thể đƣợc điều chỉnh làm cho hƣớng búp sóng đƣợc xa và linh hoạt hơn.
Chế độ truyền dẫn thứ bảy cũng là một dạng của lái chùm tia. Nó tƣơng tự nhƣ chế độ 6, ngoại trừ một ăng ten bổ sung ( cổng 5) đƣợc sử dụng để tạo thành một chùm tia dành riêng hƣớng tới UE mà cũng mang tín hiệu chuẩn tạo chùm tia UE- đặc trƣng.
Một trong những thách thức đối với việc hỗ trợ cả hai MIMO và hệ thống hƣớng búp sóng là sự hạn chế bởi sự xung đột nhau đƣợc đặt trên các thiết kế của ăng ten. Hệ thống lái chùm tia dựa vào sự tƣơng quan của các tín hiệu truyền đi trong khi đó MIMO dựa vào sự không tƣơng quan, theo báo cáo hoạt động tốt nhất với các ăng ten phân cực ngang.