SU-MIMO est l’une des technologies clés de LTE Rel 8. Il existe deux opérations majeures sous SU-MIMO : la diversité de transmission et le multiplexage spatial.
La diversité de transmission est un moyen efficace d’améliorer la fiabilité d’un système. En conséquence, il est utilisé dans LTE Rel-8 pour le canal de contrôle et le canal de données des stations mobiles de bord de cellule (appelé équipement utilisateur [UE] dans LTE/LTE-Advanced), ainsi que comme mode de secours lorsque le retour n’est pas fiable. D’autre part, le multiplexage spatial peut être utilisé pour améliorer l’efficacité spectrale de l’UE, principalement destiné aux utilisateurs des centres cellulaires.
LTE Rel-8 prend en charge un maximum de multiplexage spatial à quatre couches dans SU-MIMO. Autrement dit, une unité UE peut recevoir au maximum quatre flux différents provenant d’un eNB dans la liaison descendante. Dans LTE Advanced, le nombre maximum de couches prises en charge dans SU-MIMO est étendu à huit pour obtenir une multiplication par deux de l’efficacité spectrale maximale.
Outre le nombre de couches prises en charge, la principale différence opérationnelle entre Rel-8 SU-MIMO et Rel-10 SU-MIMO réside dans l’aspect de la formation de faisceaux/précodage. Rel-8 SU-MIMO a été développé dans le cadre de précodage basé sur un livre de codes dans lequel les vecteurs/matrices de précodage de transmission au niveau de l’eNB sont confinés dans un livre de codes fini.
Étant donné que la démodulation est basée sur les signaux de référence communs (CRS) non précodés, le précodeur de l’eNB doit être explicitement signalé à l’UE dans un canal de contrôle de liaison descendante physique (PDCCH) distinct pour activer le décodage MIMO.
De toute évidence, le précodage basé sur un livre de codes limite la flexibilité de précodage de l’eNB, ce qui est particulièrement important pour MU-MIMO qui s’appuie sur la formation de faisceaux pour pré-atténuer les interférences entre utilisateurs. À cette fin, un précodage non basé sur un livre de codes a été introduit dans LTE-Advanced grâce à l’introduction de signaux de référence de démodulation multicouches (DMRS). Étant donné que le DMRS est précodé avec le même vecteur/matrice de précodage que les données DL, le canal composite effectif après précodage peut facilement être mesuré avec DMRS, évitant ainsi la nécessité de signaler explicitement le précodeur de transmission à l’UE.
De plus, l’eNB peut choisir des vecteurs/matrices de précodage arbitraires et obtenir une flexibilité de précodage considérablement améliorée pour les opérations SU-MIMO et MU-MIMO.
Bien que le précodage non basé sur un livre de codes présente une différence de performances relativement faible par rapport au précodage basé sur un livre de codes pour SU-MIMO (en particulier avec un livre de codes LTE suffisamment bien conçu), il est prouvé qu’il être la fonctionnalité clé d’activation de MU-MIMO dans LTE-Advanced.
Le retour d’information sur l’état du canal (CSI) dans LTE est basé sur un retour implicite dans lequel l’UE signale un ensemble de propriétés de transmission MIMO recommandées (RI/PMI/CQI). Le même schéma de retour est appliqué dans LTE-Advanced pour SU-MIMO/MU-MIMO.