SU-MIMO es una de las tecnologías clave en LTE Rel 8. Hay dos operaciones principales en SU-MIMO: diversidad de transmisión y multiplexación espacial.
La diversidad de transmisión es una forma eficiente de mejorar la confiabilidad de un sistema. En consecuencia, se utiliza en LTE Rel-8 para el canal de control y el canal de datos de las estaciones móviles de borde celular (llamado equipo de usuario [UE] en LTE/LTE-Advanced), y también como modo alternativo cuando la retroalimentación no es confiable. Por otro lado, la multiplexación espacial se puede utilizar para mejorar la eficiencia espectral del UE, principalmente dirigida a usuarios de centros celulares.
LTE Rel-8 admite un máximo de multiplexación espacial de cuatro capas en SU-MIMO. Es decir, una unidad UE puede recibir como máximo cuatro flujos diferentes desde un eNB en el enlace descendente. En LTE Advanced, el número máximo de capas admitidas en SU-MIMO se amplía a ocho para lograr un aumento del doble en la eficiencia espectral máxima.
Aparte de la cantidad de capas admitidas, la principal diferencia operativa entre Rel-8 SU-MIMO y Rel-10 SU-MIMO radica en el aspecto de formación de haces/precodificación. Rel-8 SU-MIMO se desarrolló bajo el marco de precodificación basado en libro de códigos donde los vectores/matrices de precodificación de transmisión en el eNB están confinados dentro de un libro de códigos finito.
Como la demodulación se basa en las señales de referencia común (CRS) no precodificadas, el precodificador en el eNB debe indicarse explícitamente al UE en un canal físico de control de enlace descendente (PDCCH) separado para habilite la decodificación MIMO.
Obviamente, la precodificación basada en libro de códigos limita la flexibilidad de precodificación del eNB, lo cual es particularmente importante para MU-MIMO que se basa en la formación de haces para premitigar la interferencia entre usuarios. Con ese fin, se introdujo la precodificación no basada en libros de códigos en LTE-Advanced mediante la introducción de señales de referencia de demodulación multicapa (DMRS). Debido a que el DMRS está precodificado con el mismo vector/matriz de precodificación que los datos DL, el canal compuesto efectivo después de la precodificación se puede medir fácilmente con DMRS, obviando la necesidad de señalar explícitamente el precodificador de transmisión al UE.
Además, el eNB puede elegir vectores/matrices de precodificación arbitrarios y lograr una flexibilidad de precodificación muy mejorada para operaciones SU-MIMO y MU-MIMO.
Aunque la precodificación no basada en un libro de códigos tiene una diferencia de rendimiento relativamente pequeña con respecto a la precodificación basada en un libro de códigos para SU-MIMO (especialmente con un libro de códigos LTE suficientemente bien diseñado), está demostrado que será la característica habilitadora clave para MU-MIMO en LTE-Advanced.
La retroalimentación de información de estado del canal (CSI) en LTE se basa en retroalimentación implícita donde UE informa un conjunto de propiedades de transmisión MIMO recomendadas (RI/PMI/CQI). El mismo esquema de retroalimentación se aplica en LTE-Advanced tanto para SU-MIMO como para MU-MIMO.