LTE传输模式tdd mode

对于TM mode一直不是很清楚，不确定各个模式之间怎么选择，仅仅停留在字面意思上。

在LTE网络中，下行链路共有8中发射模式，如下。

• Mode 1 ：Single Antenna Port (SISO or SIMO) 单天线
  Mode 2 ：Transmit Diversity （2或4天线，发分集）
  Mode 3 ：Open-Loop Spatial Multiplexing （2或4天线，开环空分复用（采用CDD)）
  Mode 4 ：Closed-Loop Spatial Multiplexing （2或4天线，闭环空分复用）
  Mode 5 ：Multi-User MIMO （2或4天线，多用户MIMO）
  Mode 6 ：Closed-Loop Rank-1 Spatial Multiplexing（2或4天线，单层闭环空分复用）
  Mode 7 ：Single Antenna Port Beamforming （单天线或多天线，波束复型）
  Mode 8 ：Dual-Layer Beamforming4 （双层波束复型）

模式1、2、3，属于没有PMI反馈的开环空分复用模式，模式4、5、6、7属于有闭环的空分复用模式。两种模式的最大区别是否有PMI的反馈。目前商用网络中可实现两种模式自适应，根据模式特性UE反馈的PMI\RI\CQI的信息及移动速率等因素，动态调整发射模式。其中2、3、4、6模式是针对SU-MIMO（单用户MIMO）的。简单介绍下几种发射模式应用场景。

Mode1：单天线单发单收或单发多收的场景，采用小区RS端口0（端口号与RS对应），如室分覆盖。

mode2：发分集。在2/3G系统中均有应用，如3G网络中在频域中应用STTD技术。而在LTE网络中，通过基于Alamouti码的SFBC(空频编码块）技术实现，在两个天线端口发送相同的数据信息，以此达到增加链路可靠性，对抗衰落，增加系统性能。发分集支持2TX或4TX,主要应用在公共信道（PDCCH\PCFICH\PHICH\PBCH)的发射上,那是因为公共信道链路不需要自动适配，而且覆盖距离尽可能与小区覆盖一致，越大越好，还要保持链路的可靠性，这与发分集技术功能基本一致。

mode3、mode4、mode6：开环模式和闭环模式的空分复用，与发分集增加系统性能，改善覆盖，提升链路可靠性不同，空分复用，能提升频谱效率，即能提升单位带宽的吞吐率。闭环空分复用技术根据UE反馈的精准的CSI（PMI\RI\CQI)，选择最好的RI向UE发送数据，但码本（Wf）比较有限，典型应用环境在UE慢速移动场景。而开环空分复用，采用CDD技术，人为增加多径，使每一个码字映射到每一层，这样通过每一个层向UE发送数据，最好RI使用发分集。由于在该模式下UE没有上报PMI值，因此CSI的准确度不高，多应用在UE高速移动的场景。

Mode5：多用户MIMO，是典型的空分多址接入技术，使每小区容纳的用户提升，增加小区容量，但需要较高的SINR，通常在小区的中心覆盖较好的区域才能应用，若小区负载较低，MU-MIMO的业务范围更广。

Mode7、Mode8：波束复型技术与发分集技术都是提升SNR,改善覆盖，但需要多天线联合检测。

注意分集和复用的区别。简单的说，分集各个天线上传输同样的内容，目的是抗衰落，提高信号的可靠性。而复用各个天线上传输不同的内容，目的是提高系统的容量。一般称呼是传输分集和空间复用。但是有的地方说的空间分集？？？？

传输分集也称为发射分集，

分集和复用可以看做对资源的利用方式。复用就是将资源（部分和全部MIMO信道）用于传输不同信息，而分集是指多个独立MIMO信道中发送相同信息的信道数，如4根发送天线如果都用来发送不同信息，复用度为4，这时就不会有分集。当把相同信息经过编码后（如简单的重复4次），经过不同的天线发送出去，则分集为4，复用为0.分集决定性能，复用决定了传输效率。在实际应用中，通常需要折中考虑，即在满足性能情况下尽量选用大的复用度。

 

在 LTE 中，多天线传输可以描述成将调制后的数据映射到不同的天线端口的过程。其输入为调制符号（使用 QPSK 、 16QAM 、 64QAM 调制，对应 1 个或 2 个 TB ），其输出为每个天线端口上的一系列符号，这些符号随后会应用到 OFDM 的调制器中，并映射到该天线端口的时频网格（即 RB ）上。

    在发射机或接收机按照不同的方式来使用多天线传输可以实现不同的目的：

1.      在发射机或接收机使用多天线可用来提供额外的分集以对抗无线信道的衰落（“传输分集”），这种情况下，不同天线所经历的信号应该拥有低的互相关性，这意味着天线间的间距需要足够大（空间分集，spatial diversity），或者需要使用不同的天线极化方向（极化分集，polarization diversity），传输分集主要用于降低信道衰落。这个地方其实不是很清楚？传输分集和空间分集有啥关系？

2.      在发射机或接收机可以按照某种特定的方式来使用多天线以“形成”一个完整的波束。例如，可以最大化目标接收机/发射机方向的整体天线增益，或抑制特定的主要干扰信号。这种“波束赋形（beamforming）”可基于天线间高或低的衰落相关性来实现。波束赋形主要用于提高小区的覆盖。

3.      在发射机和接收机上同时使用多天线可用来建立多个并行的传输通道，这样可以提供非常高的带宽利用率而不会降低相关功率有效性。换句话说，可以在有限的带宽上提供很高的数据速率而不会大比例地降低覆盖。这种通常被称为“空间复用（spatial multiplexing）”，空间复用主要用于提高数据传输速率，数据被分为多个流，这些流同时发送。

在eNodeB侧，每个小区可以选择配置1/2/4/8根发射天线。

不同的多天线传输方案对应不同的传输模式（TM模式）。到Rel-10为止，LTE支持9中TM模式。它们的区别在于天线映射的不同特殊结构，以及解调时所使用的不同参考信号（小区特定参考信号或UE特定参考信号），以及所依赖的不同CSI反馈类型。

TM1：单天线端口传输（使用PORT0），应用于单天线传输的场合。

TM2：发射分集模式，适用于小区边缘信道情况比较复杂，干扰较大的情况。也可用于UE高速移动的情况，使用2或4个天线端口。

发射分集是默认的多天线传输模式。它通过在不同的天线上发送相同的数据实现数据冗余，从而提高SINR，使得传输更加可靠。

TM3：大延迟分集的开环空分复用，适合UE高速移动的场景，使用2或4个天线端口。

TM4：闭环空间复用，适合信道条件较好的场合，用于提供较高的传输速率，使用2或4个天线端口。

TM5：MU-MIMO传输模式，主要用来提高小区的容量；使用2或4天线端口。TM5是TM4的MU-MIMO版本。

TM6：rank1的传输，主要适用于小区边缘的情况，使用2或4个天线端口。

TM7：单流波束赋形，主要适用于小区边缘的UE，能够有效对抗干扰，只使用port5。

TM8：双流波束赋形，可用于小区边缘的UE，也可用于其它场景。使用Port7和port8，每个port对应一个UE特定的参考信号，这2个参考信号通过正交的OCC（Orthogonal cover code，正交覆盖编码）区分，在空分复用下，这2个OCC和对应的参考信号被用于这2层的传输。

TM9：支持最多8层的传输，主要是为了提高数据传输速率。使用PORT7~14。

    一个传输模式对应2个传输样式，见表36.213的Table7.1-5。其中一个是发射分集或单天线端口传输，而另一个是基于性能优选选择的传输样式。如TM3，有2种不同的传输样式：发射分集和Larger delay CDD。如果eNodeB能从UE获得足够的反馈信息，以及信道条件较好，则会选择Large delay CDD来发送PDSCH，否则会使用发射分集。这9种TM模式只用于DL-SCH传输，对于BCH和L1/L2控制信道，可以说使用单天线端口传输或传输分集，但通常不说使用某种TM模式。并且BCH和控制信道采用同样的传输样式，在BCH盲检的时候可以检测出来，就知道当前的天线数。

TM模式是UE特定的信息，同一小区内的不同UE，可能配置了不同的TM模式。

配置了载波聚合的UE，在不同的serving cell上可以使用不同的TM模式。