Le multiplexage spatial consiste à transmettre plusieurs flux indépendants via plusieurs antennes. Si le récepteur dispose également de plusieurs antennes, les flux peuvent être séparés grâce au multiplexage spatial.
Au lieu d’augmenter la diversité, plusieurs antennes sont dans ce cas utilisées pour augmenter le débit de données ou la capacité du système. Dans un environnement riche en trajets multiples, la capacité du système peut théoriquement être augmentée linéairement avec le nombre d’antennes lors de l’exécution du multiplexage spatial.
Même deux antennes correctement espacées semblent suffire à éliminer la plupart des évanouissements profonds, ce qui dresse un tableau prometteur des avantages potentiels de la diversité spatiale. L’un des principaux avantages de la diversité spatiale par rapport à la diversité temporelle et fréquentielle est qu’aucune bande passante ou puissance supplémentaire n’est nécessaire pour tirer parti de la diversité spatiale. Le coût de chaque antenne supplémentaire, sa chaîne RF et le traitement du signal associé nécessaire à la modulation
ou démoduler plusieurs flux spatiaux n’est peut-être pas négligeable, mais ce compromis est souvent très attractif pour un petit nombre d’antennes,
Cependant, contrairement à la diversité de transmission et à la formation de faisceaux, le multiplexage spatial fonctionne principalement dans de bonnes conditions SINR.
Un système MIMO 2 × 2 double la capacité de débit de pointe du LTE, mais il est peu probable que cela soit possible pour tous les utilisateurs de la cellule en raison de la variation du SINR. La capacité, ou maximum le débit de données augmente lorsque le SINR est important.
Lorsque le SNR est élevé, le multiplexage spatial est optimal. D’un autre côté, lorsque le SINR est faible, la stratégie de maximisation de la capacité consiste à envoyer un seul flux de données, en utilisant un précodage en diversité. Bien que le gain de capacité soit beaucoup plus faible qu’avec un SINR élevé, la capacité augmente toujours de manière approximativement linéaire, puisque la capacité est linéaire avec un SINR dans le régime à SINR faible.
Si la station mobile ne dispose que d’une seule antenne, le LTE peut toujours prendre en charge le multiplexage spatial en codant entre plusieurs utilisateurs dans la liaison montante. C’est ce qu’on appelle le MIMO multi-utilisateur (MU-MIMO).
La matrice utilisée pour le multiplexage spatial à deux antennes est présentée ci-dessous.
