在無線通信領域，對多天線技術的研究由來已久。其中天線分集、波束賦形、空分復用(MIMO)等技術已在3G和LTE網絡中得到廣泛應用。

多天線技術簡介

根據不同的天線應用方式，常用的多天線技術簡述如下。

上述多天線技術給網絡帶來的增益大致分為：更好的覆蓋(如波束賦形)和更高的速率(如空分復用)。

3GPP規范中定義的傳輸模式

3GPP規范中Rel-9版本中規定了8種傳輸模式，見下表。其中模式3和4為MIMO技術，且支持模式內(發送分集和MIMO)自適應。模式7、8是單/雙流波束賦形。原則上，3GPP對天線數目與所采用的傳輸模式沒有特別的搭配要求。但在實際應用中2天線系統常用模式為模式2、3；而8天線系統常用模式為模式2、3、7或模式2、3、8。

在實際應用中，不同的天線技術互為補充，應當根據實際信道的變化靈活運用。在TD-LTE系統中，這種發射技術的轉換可以通過傳輸模式(內/間)切換組合實現。

上行目前主流終端芯片設計仍然以單天線發射為主，對eNB多天線接收方式3GPP標準沒有明確要求。

多天線性能分析

針對以上多天線技術的特點及適用場景，目前中國市場TD-LTE主要考慮兩種天線配置：8天線波束賦形(單流/雙流)和2天線MIMO(空分復用/發送分集)。

下行業務信道性能

下圖是愛立信對上述傳輸模式的前期仿真結果：

在下行鏈路中，2、8天線的業務信道在特定傳輸模式下性能比較歸納如下：

8X2單流波束賦型(sbf)在小區邊緣的覆蓋效果(邊緣用戶速率)好于2X2空分復用，但小區平均吞吐速率要低于2X2 MIMO場景。
8X2雙流波束賦型(dbf)的邊界速率要略好于2X2天線空分復用。對于小區平均吞吐速率，在正常負荷條件下，二者性能相當。在高系統負荷條件下，8X2雙流波束賦型(dbf)增益較為明顯。

在實際深圳外場測試中，測試場景為典型公路環境。雖然站間距與城區環境相同，但無線傳播條件更接近于郊區的特點，即空曠環境較多，信道相關性較強，有利于8天線波束賦形技術。對固定模式的測試結果與上述仿真結果基本一致；引入模式內/間切換后8天線在小區中心采用模式3，邊緣則為模式7，因此在小區邊緣優于2天線，小區中心相當，小區平均速率較好于2天線。值得注意的是，采用模式7的比例僅有20%左右，大多數場景采用的是模式3，即與2天線差別不大。