Spatial multiplexing is waarbij meerdere onafhankelijke streams over meerdere antennes worden verzonden. Als de ontvanger ook meerdere antennes heeft, kunnen de stromen worden gescheiden met behulp van ruimtelijke multiplexing.
In plaats van de diversiteit te vergroten, worden in dit geval meerdere antennes gebruikt om de datasnelheid of capaciteit van het systeem te vergroten. In een rijke multipath-omgeving kan de capaciteit van het systeem theoretisch lineair worden vergroot met het aantal antennes bij het uitvoeren van ruimtelijke multiplexing.
Zelfs twee op de juiste afstand van elkaar geplaatste antennes lijken voldoende te zijn om de meeste diepe vervagingen te elimineren, wat een veelbelovend beeld schetst van de potentiële voordelen van ruimtelijke diversiteit. Een belangrijk voordeel van ruimtelijke diversiteit ten opzichte van tijd- en frequentiediversiteit is dat er geen extra bandbreedte of vermogen nodig is om te profiteren van ruimtelijke diversiteit. De kosten van elke extra antenne, de RF-keten en de bijbehorende signaalverwerking die nodig is om te moduleren
of het demoduleren van meerdere ruimtelijke stromen is misschien niet te verwaarlozen, maar deze afweging is vaak zeer aantrekkelijk voor een klein aantal antennes
In tegenstelling tot zenddiversiteit en bundelvorming werkt ruimtelijke multiplexing echter voornamelijk onder goede SINR-omstandigheden.
Een 2 × 2 MIMO-systeem verdubbelt de piekdoorvoercapaciteit van LTE, maar het is onwaarschijnlijk dat dit voor alle gebruikers in de cel mogelijk zal zijn vanwege variatie in SINR. De capaciteit, of maximale datasnelheid, groeit net als wanneer de SINR groot is.
Als de SNR hoog is, is ruimtelijke multiplexing optimaal. Aan de andere kant, wanneer de SINR laag is, is de strategie voor capaciteitsmaximalisatie het verzenden van een enkele gegevensstroom, met behulp van diversiteitsvoorcodering. Hoewel de capaciteitswinst veel kleiner is dan bij hoge SINR, groeit de capaciteit nog steeds ongeveer lineair, aangezien de capaciteit lineair is met SINR in het lage-SINR-regime.
Als het mobiele station slechts één antenne heeft, kan LTE nog steeds ruimtelijke multiplexing ondersteunen door te coderen voor meerdere gebruikers in de uplink. Dit wordt Multi-User MIMO (MU-MIMO) genoemd.
De matrix die wordt gebruikt voor ruimtelijke multiplexing met twee antennes wordt hieronder weergegeven.
