MU-MIMO è ampiamente considerata una tecnologia chiave per il miglioramento della capacità del sistema nelle moderne reti wireless.
A differenza di SU-MIMO, dove il guadagno del multiplexing spaziale è limitato a un singolo utente, MU-MIMO consente a più utenti di essere co-programmati sulle stesse risorse tempo-frequenza per sfruttare questo guadagno tra due o più unità UE. Ciò è particolarmente vantaggioso poiché la trasmissione SU-MIMO di alto rango è spesso limitata dal numero di antenne e dai vincoli di progettazione delle antenne all’utente, mentre la trasmissione di alto rango utilizzando MU-MIMO è più fattibile a causa della distribuzione sparsa degli utenti.
È noto che lo schema MU-MIMO ottimale della teoria dell’informazione è carta sporca
coding (DPC), che sfortunatamente è uno schema di beamforming non lineare/non causale e quindi irrealistico nelle applicazioni della vita reale.
Da un punto di vista pratico dell’implementazione, il problema più critico per MU-MIMO in LTE è trovare un equilibrio tra il miglioramento delle prestazioni della MU, il sovraccarico del feedback CSI, un design del ricetrasmettitore a bassa complessità e una metodologia di pianificazione efficiente.
L’esame dell’implementazione commerciale di MU-MIMO include i seguenti aspetti.
Modello di canale: Poiché MU-MIMO si basa principalmente sulla separazione dei domini spaziali per il multiplexing degli utenti, gli ambienti con una sufficiente separazione degli utenti sono i più adatti. Fortunatamente, questo è solitamente il caso delle implementazioni LTE commerciali in cui le unità UE sono distribuite geograficamente sparse. Inoltre, lo spread angolare sul lato eNB impone un impatto non banale sulla performance del MU-MIMO. I canali di propagazione con una diffusione angolare inferiore tendono a creare schemi di fascio dell’antenna più stretti, che sono vantaggiosi per la separazione degli utenti e la comunicazione MUMIMO.
eNB configurazione dell’antenna: Le prestazioni di qualsiasi schema multi-antenna dipendono fortemente dalla configurazione dell’antenna. Per SU-MIMO, antenne ampiamente distanziate e antenne a polarizzazione incrociata riducono la correlazione spaziale e solitamente determinano buone prestazioni SU-MIMO. Tuttavia, un’ampia spaziatura tra le antenne è considerata una sfida seria per la maggior parte dei progetti di stazioni base commerciali.
D’altra parte, MU-MIMO si è dimostrato particolarmente efficace in configurazioni di antenne altamente correlate, che creano fasci di antenne stretti critici per l’accesso multiplo a divisione di spazio (SDMA). Pertanto, MU-MIMO è un candidato promettente per l’implementazione pratica.
Caricamento cella e tipo di traffico: Anche l’implementazione di MU-MIMO dovrebbe essere considerata congiuntamente al caricamento cella e ai tipi di traffico. È noto che la capacità asintotica del canale di trasmissione MUMIMO scala come O (log log (K)) dove K è il numero di utenti. Una cella altamente caricata con un gran numero di utenti che sperimentano un traffico DL costante (ad esempio, streaming video) offre maggiori possibilità di raggruppamento MU-MIMO ed è considerata più appropriata per la trasmissione MUMIMO.