SU-MIMO is een van de sleuteltechnologieën in LTE Rel 8. Er zijn twee belangrijke operaties onder SU-MIMO: diversiteit verzenden en ruimtelijke multiplexing.
Zenddiversiteit is een efficiënte manier om de betrouwbaarheid van een systeem te verbeteren. Dienovereenkomstig wordt het in LTE Rel-8 gebruikt voor het besturingskanaal en datakanaal van mobiele mobiele stations (gebruikersapparatuur [UE] genoemd in LTE/LTE-Advanced), en ook als terugvalmodus wanneer feedback onbetrouwbaar is. Aan de andere kant kan ruimtelijke multiplexing worden gebruikt om de spectrale efficiëntie van UE te verbeteren, vooral gericht op gebruikers van celcentra.
LTE Rel-8 ondersteunt maximaal vierlaags ruimtelijke multiplexing in SU-MIMO. Dat wil zeggen dat een UE-eenheid maximaal vier verschillende stromen van een eNB in de downlink kan ontvangen. In LTE Advanced wordt het maximale aantal ondersteunde lagen in SU-MIMO uitgebreid tot acht om een tweevoudige toename van de spectrale piekefficiëntie te bereiken.
Afgezien van het aantal ondersteunde lagen, ligt het belangrijkste operationele verschil tussen Rel-8 SU-MIMO en Rel-10 SU-MIMO in het aspect van beamforming/precoding. Rel-8 SU-MIMO is ontwikkeld onder het op een codeboek gebaseerde precoderingsraamwerk, waarbij voorcoderingsvectoren/-matrices bij de eNB worden verzonden binnen een eindig codeboek.
Omdat demodulatie gebaseerd is op de niet-voorgecodeerde gemeenschappelijke referentiesignalen (CRS), moet de precoder bij eNB expliciet worden gesignaleerd naar de UE in een afzonderlijk fysiek downlink-controlekanaal (PDCCH) om MIMO-decodering mogelijk te maken.
Het is duidelijk dat op codeboeken gebaseerde precodering de precoderingsflexibiliteit van de eNB beperkt, wat vooral belangrijk is voor MU-MIMO, dat afhankelijk is van beamforming om de interferentie tussen gebruikers vooraf te beperken. Daartoe werd niet-codeboekgebaseerde precodering geïntroduceerd in LTE-Advanced door de introductie van meerlaagse demodulatiereferentiesignalen (DMRS). Omdat de DMRS is voorgecodeerd met dezelfde voorcoderingsvector/matrix als DL-gegevens, kan het effectieve samengestelde kanaal na voorcodering gemakkelijk worden gemeten met DMRS, waardoor de noodzaak wordt vermeden om de zendprecoder expliciet naar de UE te signaleren.
Bovendien kan de eNB willekeurige precoderingsvectoren/matrices kiezen en een sterk verbeterde precoderingsflexibiliteit bereiken voor zowel SU-MIMO- als MU-MIMO-bewerkingen.
Hoewel niet-codeboekgebaseerde precodering een relatief klein prestatieverschil heeft met codeboekgebaseerde precodering voor SU-MIMO (vooral met een voldoende goed ontworpen LTE-codeboek), is bewezen dat dit de belangrijkste functie is voor MU-MIMO in LTE-Advanced .
Feedback over kanaalstatusinformatie (CSI) in LTE is gebaseerd op impliciete feedback waarbij UE een reeks aanbevolen MIMO-transmissie-eigenschappen (RI/PMI/CQI) rapporteert. Hetzelfde feedbackschema wordt toegepast in LTE-Advanced voor zowel SU-MIMO/MU-MIMO.