在LTE下行链路中，OFDM调制支持对时域、频域和天线域的传输进行优化。在执行UE3GPP标准时，必须确保包括发射/接收分集和空间复用等各种模式下的各类要求得到满足。在本节中，我们将讨论每种模式的工作原理，以及每种模式中的相关接收机。
11.9.1.1 单输入多输出（SIMO）模式
由于要求UE至少配备两副接收天线，因而LTE不支持普通的OFDM单输入多输出（SIMO）传输。这样，SIMO模式成为最简单的方案，它是SISO模式的一种扩展形式。我们假定传输带宽B=20MHz，采样频率fs=30.72MHz，采用标准循环前缀模式。在接收端，对于每副接收天线来说，在OFDM符号持续时间TS=71.3μs（对于每个时隙的第一个OFDM符号来说，TS=71.9μs，因为循环前缀采样略微多一些）内，RF和模拟/数字转换后的基带数字信号采样将进行缓存。假设定时偏移恢复已经安全完成，则循环前缀采样将被丢弃，且N=2048个采样将通过FFT转换成时域上的等价信号。根据LTE标准假设条件，在FFT的输出端，只保留K=1200个采样，其他采样将被丢弃。根据需要进行调制的物理信道及其在子载波上的特定分配情况，将开始对数字复采样进行解复用和重排。
即使对于多径传播，假定信道相干时间比OFDM符号持续时间长得多，则在OFDM中，可以将位于每个子载波处的FFT输出端信号看作是受到平坦衰落的影响。在这种情况下，最优解调方案是使用简单的匹配滤波器，通过与任何给定子载波处信道系数的复共轭相乘，可以消除信道效应。通过将两条接收天线路径上相同子载波的去旋转符号组合后，可以得到QAM符号。该操作通常也称为最大比合并（Maximal Ratio Combining，MRC），它支持来自于附加天线分集的最佳优势。
最大比合并（MRC）操作完成后，可以对QAM符号进行解映射，且当若干个OFDM符号解调完成后，可以对信道解码操作的软比特序列进行缓存，直到预计总数是可用的。对于那些与当前物理信道有关的参数来说，软比特是速率匹配的。最后进行混合自动请求重传（HARQ）合并操作，并调用信道解码操作。在输出端，可以使用传输的循环冗余校验（Cyclic Redundancy Check，CRC）位对硬判决序列进行验证，以确定解码位是否正确。所使用的信道解码器取决于解码物理信道特性：专用信道（如PDSCH）通常采用Turbo编码，而用于传送控制信息的信道（如PDCCH）通常采用卷积编码，且使用Viterbi解码器进行解码。
对于支持HARQ协议的信道来说，循环冗余校验操作的结果反馈给BS。接收机性能根据吞吐量CRC的成功率来计算，这是HARQ过程后检查完全成功解码位的一种测量标准。
11.9.1.2 发射分集模式
在LTE中，发射分集是通过采用空频分组编码（SFBC）技术来实现的。SFBC是对位于相邻子载波的两个QAM符号进行的Alamouti编码技术。对于发射分集传输来说，在接收端，需要根据发射机采用的SFBC编码技术，对FFT输出处的符号成对进行重排，且Alamouti方案可以通过一个线性操作来撤消。(www.xing528.com)
11.9.1.3 MIMO模式
MIMO传输模式是LTE高数据速率（当带宽为20MHz时，数据速率可达150Mbit/s）的关键使能器，根据UE所处的信道状态，它可以支持一个或两个独立数据流进行传输。在MIMO模式中，每个子载波处的信道可以由一个矩阵来表示，矩阵规模是由发射天线数（NTx）和接收天线数（NRx）来决定的。如果传播条件来自于强散射环境，则信道矩阵是一个满秩矩阵，在这种条件下，支持两个数据流进行空间复用。如果信道矩阵不是一个满秩矩阵，即如果秩等于1，则只传输一个码字。对于HARQ确认消息来说，闭环MIMO模式需要基于子帧的、从UE到基站的连续反馈信息。UE还可以为BS提供发射端将要使用的预编码码本矢量和信道秩信息。在增加额外信令开销的前提下，LTE中采用闭环MIMO模式预编码机制，来有效复用MIMO信道分集。这是因为通过选择UE所需的预编码矢量索引值，可以使SNR达到最大值，因而也实现了吞吐量的最大化。SNR可根据预编码矩阵和瞬时传播信道矩阵级联构成的总体等价信道进行计算。
图11-53 MIMO收发信机
标准并未规定特殊的检测方案，而是采用一个最小方均误差（Minimum Mean Squared Error，MMSE）均衡器作为基线检测器，以确立最低性能要求。MIMO收发信机方案如图11-53所示。可以根据信道矩阵系数、预编码矢量和干扰功率对均衡器系数进行调整。它可以看作是2×2矩阵与2×1矢量乘积，2×1矢量是由两个接收天线FFT输出端每个子载波处的复信号构成的，即
式中，
是子载波i处的2×1检测符号矩阵；
是子载波i处的MMSE均衡器2×2矩阵；yi是子载波i处的2×1接收信号矢量；
是2×2等价信道矩阵，它是由子载波i处的2×2预编码矩阵
和实际的2×2信道矩阵
级联形成的；ni是子载波i处的2×1接收信号干扰矢量。
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