La multiplexación espacial es donde se transmiten múltiples flujos independientes a través de múltiples antenas. Si el receptor también tiene varias antenas, las transmisiones se pueden separar mediante multiplexación espacial.
En lugar de aumentar la diversidad, en este caso se utilizan múltiples antenas para aumentar la velocidad de datos o la capacidad del sistema. En un entorno multitrayecto rico, la capacidad del sistema en teoría se puede aumentar linealmente con el número de antenas al realizar multiplexación espacial.
Incluso dos antenas espaciadas apropiadamente parecen ser suficientes para eliminar la mayoría de los desvanecimientos profundos, lo que pinta un panorama prometedor para los beneficios potenciales de la diversidad espacial. Una ventaja principal de la diversidad espacial en relación con la diversidad de tiempo y frecuencia es que no se necesita ancho de banda ni potencia adicional para aprovechar la diversidad espacial. El coste de cada antena adicional, su cadena de RF y el procesamiento de señal asociado necesario para modular
o demodular múltiples flujos espaciales puede no ser insignificante, pero esta compensación suele ser muy atractiva para una pequeña cantidad de antenas,
Sin embargo, a diferencia de la diversidad de transmisión y la formación de haces, la multiplexación espacial funciona principalmente en buenas condiciones SINR.
Un sistema MIMO 2 × 2 duplica la capacidad de rendimiento máximo de LTE, pero es poco probable que esto sea posible para todos los usuarios de la celda debido a la variación en SINR. La capacidad, o máxima velocidad de datos, crece cuando el SINR es grande.
Cuando la SNR es alta, la multiplexación espacial es óptima. Por otro lado, cuando el SINR es bajo, la estrategia de maximización de la capacidad es enviar un único flujo de datos, utilizando precodificación de diversidad. Aunque la ganancia de capacidad es mucho menor que con SINR alto, la capacidad aún crece aproximadamente de manera lineal, ya que la capacidad es lineal con SINR en el régimen de SINR bajo.
Si la estación móvil tiene solo una antena, LTE aún puede admitir la multiplexación espacial mediante la codificación entre múltiples usuarios en el enlace ascendente. Esto se llama MIMO multiusuario (MU-MIMO).
La matriz utilizada para la multiplexación espacial de dos antenas se muestra a continuación.
