MU-MIMO gilt weithin als Schlüsseltechnologie zur Verbesserung der Systemkapazität in modernen drahtlosen Netzwerken.
Im Gegensatz zu SU-MIMO, bei dem der räumliche Multiplexgewinn auf einen einzelnen Benutzer beschränkt ist, ermöglicht MU-MIMO die gemeinsame Planung mehrerer Benutzer auf denselben Zeit-Frequenz-Ressourcen, um diesen Gewinn zwischen zwei oder mehr UE-Einheiten zu nutzen. Dies ist besonders vorteilhaft, da die hochrangige SU-MIMO-Übertragung häufig durch die Anzahl der Antennen und Beschränkungen des Antennendesigns auf der Benutzerseite begrenzt ist, wohingegen die hochrangige Übertragung mit MU-MIMO aufgrund der verstreuten Benutzerverteilung praktikabler ist.
Es ist bekannt, dass das informationstheoretisch optimale MU-MIMO-Schema schmutziges Papier ist
Codierung (DPC), die leider ein nichtlineares/nichtkausales Strahlformungsschema ist und daher in realen Anwendungen unrealistisch ist.
Aus Sicht der praktischen Bereitstellung besteht das kritischste Problem für MU-MIMO in LTE darin, ein Gleichgewicht zwischen MU-Leistungsgewinn, CSI-Feedback-Overhead, einem Transceiver-Design mit geringer Komplexität sowie einer effizienten Planungsmethodik zu finden.
Die Betrachtung des kommerziellen Einsatzes von MU-MIMO umfasst die folgenden Aspekte.
Kanalmodell: Da MU-MIMO bei der Benutzermultiplexierung in erster Linie auf räumlicher Domänentrennung beruht, sind Umgebungen mit ausreichender Benutzertrennung am besten geeignet. Glücklicherweise ist dies normalerweise bei kommerziellen LTE-Einsätzen der Fall, bei denen UE-Einheiten geografisch verstreut verteilt sind. Darüber hinaus hat die Winkelspreizung auf der eNB-Seite einen nicht unerheblichen Einfluss auf die MU-MIMO-Leistung. Ausbreitungskanäle mit einer geringeren Winkelspreizung erzeugen tendenziell schmalere Antennenstrahlmuster, was sich positiv auf die Benutzertrennung und die MUMIMO-Kommunikation auswirkt.
eNB-Antennenkonfiguration: Die Leistung eines Mehrantennensystems hängt stark von der Antennenkonfiguration ab. Bei SU-MIMO reduzieren weit auseinander liegende Antennen und kreuzpolarisierte Antennen die räumliche Korrelation und führen normalerweise zu einer guten SU-MIMO-Leistung. Allerdings wird ein großer Antennenabstand für die meisten kommerziellen Basisstationsdesigns als große Herausforderung angesehen.
Andererseits hat sich herausgestellt, dass MU-MIMO besonders gut in stark korrelierten Antennenkonfigurationen funktioniert, die schmale Antennenstrahlen erzeugen, die für den Space-Division Multiple Access (SDMA) entscheidend sind. Daher ist MU-MIMO ein vielversprechender Kandidat für den praktischen Einsatz.
Zellenauslastung und Verkehrstyp: Der Einsatz von MU-MIMO sollte auch gemeinsam mit der Zellenauslastung und den Verkehrstypen in Betracht gezogen werden. Es ist bekannt, dass die asymptotische Kapazität des MUMIMO-Rundfunkkanals wie folgt skaliert: O (log log (K)), wobei K die Anzahl der Benutzer ist. Eine stark ausgelastete Zelle mit einer großen Anzahl von Benutzern mit stetigem DL-Verkehr (z. B. Video-Streaming) bietet mehr Möglichkeiten zur MU-MIMO-Gruppierung und wird als besser geeignet für die MUMIMO-Übertragung angesehen.