WiMAX 802.16e系统采用OFDM（Orthogonal Frequency Division Multiple Access，正交频分复用多路接入）技术，除了能够对抗多径衰落外，OFDM体制的另一大优点是可以和MIMO（Multiple Input Multiple Output，多输入多输出）技术方便地融合。WiMAX 16e系统支持如下多种多天线技术：

　　下行开环MIMO

　　WiMAX 802.16e协议定义了三种采用空时编码的开环MIMO发射矩阵，分别为Matrix A、Matrix B和Matrix C。Matrix A采用发射分集结构，可获得分集增益；Matrix B采用空间复用结构，可获得复用增益；Matrix C采用分集与复用的混合结构，可以同时获得复用增益和分集增益。

　　对下行公共信道，协议规定不能采用空时编码，此时可采用CDD（Cyclic Delay Diversity，循环时延分集）获得分集增益。CDD技术通过在不同的天线上发射同一数据流的不同延迟副本，以获得多径分集效果，从而提升公共信道的覆盖。另外，对数据信道还可以采用CDD与Matrix A或Matrix B的结合，进一步提高分集性能或分集加复用性能。

　　下行波束赋形（Beamforming）

　　Beamforming是发射端对数据先加权再发送，形成窄的发射波束，将能量对准目标用户，从而提高目标用户的解调信噪比，这对改善小区边缘用户吞吐率特别有效。Beamforming可以获得阵列增益、分集增益和复用增益。Beamforming通常有两大类实现方式：MIMO Beamforming和DOA Beamforming。

　　MIMO Beamforming（简称MIMO-BF）技术。利用信道信息对发射数据进行加权，形成波束的一种波束赋形方法。MIMO-BF技术又可分为开环和闭环两种模式。

　　开环Beamforming技术利用上行信道信息，对发射信号进行加权，不需要接收端反馈信道信息给发射端，发射端通过上行信道自行估计得到。开环Beamforming技术对覆盖和吞吐量的提升都有比较明显的效果。但是，由于需要利用上行信号估计下行发送权值，处理时延大，因此适用于低速场景。另外，开环Beamforming技术利用了上下行信道的互易特性，故系统实现时需要对各个收发通路进行校正。

　　闭环Beamforming技术需要终端反馈信道信息如码本（Codebook）给发射端，利用反馈信息对发射信号进行加权。同样由于受反馈时延的影响，闭环Beamforming技术也只在低速场景有较好的性能。另外，由于受反馈精度的影响，闭环Beamforming技术总体上比开环的性能要略差，但系统实现相对简单，不需要对天线收发通道进行校正。根据业界情况，目前TDD系统只使用开环Beamforming技术，而闭环Beamforming技术则应用于FDD系统。

　　DOA Beamforming（简称DOA-BF）技术。通过估计信号的到达角（DOA：Direction of Arrinal），利用DOA信息生成发射权值，使发射波束主瓣对准最佳路径方向的一种波束赋形方法。与MIMO-BF相比，DOA-BF有以下特点：

　　1）DOA-BF技术要求天线阵列间距小（通常小于一个载波波长），在多径丰富的场合分集效果比较差，在非直视径（NLOS：Non Line of Sight）场合，由于DOA估计不准也会使性能下降。因此，DOA-BF技术对密集城区使用效果不是很理想，而对农村和郊区等场合比较有效。但从业务发展的角度考虑，农村和郊区的业务量需求通常不高，采用DOA-BF实现的代价又比较高，因此实用意义不大。

　　而MIMO-BF技术通常由于天线间距都比较大，搜集多径的能力比较强，特别适合在话务量高的密集城区使用，以提升系统容量，有效降低高话务区域的建网成本或扩容成本。

　　2）DOA-BF技术对天线阵元的一致性要求比较高。因此，系统实现时不仅需要进行收发通道校正，还需要进行天线校正，而校正不理想时会使系统性能下降，故DOA-BF系统实现复杂度比较高。

　　目前，DOA-BF技术成功应用的案例不多，业界普遍看好MIMO-BF技术，华为是领先的实现MIMO-BF技术的设备提供商之一。

　　下行MIMO+BF

　　由于Beamforming技术在同一时刻只发射一个数据流，没有复用增益，为了进一步提高吞吐量，还可将Beamforming技术与空时编码结合起来，构成Beamforming+Matrix A或Beamforming+Matrix B的发射结构，统称为MIMO+BF。MIMO+BF可以大幅提高系统吞吐量。

　　上行多天线接收分集

　　上行接收分集是最常用的多天线技术，在基站侧对多根天线接收到的信号进行相干合并，从而获得阵列增益。

　　上行CSM（Collaborate Spatial Multiplex）

　　上行CSM技术是指将两个单发射天线的终端调度在相同的时频资源上，通过复用来提升上行的容量。选择协作终端时，要保证用户之间的正交性，对调度算法有较高的要求。

　　以上各种多天线技术各有其优缺点，对不同的场合技术性能也有比较大的差异。因此，在实际系统选择使用多天线技术时，需要综合考虑各种因素，并且要求实现各种MIMO技术的自适应切换，以适应不断变化的无线环境，达到最高的吞吐量或尽可能大的覆盖。