SU-MIMO é uma das principais tecnologias no LTE Rel 8. Existem duas operações principais no SU-MIMO: diversidade de transmissão e multiplexação espacial.
A diversidade de transmissão é uma forma eficiente de melhorar a confiabilidade de um sistema. Conseqüentemente, ele é usado em LTE Rel-8 para canal de controle e canal de dados de estações móveis de borda de célula (chamado de equipamento de usuário [UE] em LTE/LTE-Advanced) e também como modo de fallback quando o feedback não é confiável. Por outro lado, a multiplexação espacial pode ser usada para melhorar a eficiência espectral do UE, voltada principalmente para usuários de centros celulares.
LTE Rel-8 suporta no máximo multiplexação espacial de quatro camadas em SU-MIMO. Ou seja, uma unidade UE pode receber no máximo quatro fluxos diferentes de um eNB no downlink. No LTE Advanced, o número máximo de camadas suportadas no SU-MIMO é estendido para oito para atingir um aumento duplo na eficiência espectral de pico.
Além do número de camadas suportadas, a principal diferença operacional entre Rel-8 SU-MIMO e Rel-10 SU-MIMO reside no aspecto da formação de feixe/pré-codificação. Rel-8 SU-MIMO foi desenvolvido sob a estrutura de pré-codificação baseada em livro de códigos, onde vetores/matrizes de pré-codificação de transmissão no eNB são confinados dentro de um livro de códigos finito.
Como a demodulação é baseada nos sinais de referência comuns (CRS) não pré-codificados, o pré-codificador no eNB precisa ser explicitamente sinalizado para o UE em um canal físico de controle de downlink (PDCCH) separado para ativar a decodificação MIMO.
Obviamente, a pré-codificação baseada no livro de códigos limita a flexibilidade de pré-codificação do eNB, o que é particularmente importante para o MU-MIMO que depende da formação de feixe para pré-mitigar a interferência entre usuários. Para esse fim, a pré-codificação não baseada em livro de códigos foi introduzida no LTE-Advanced através da introdução de sinais de referência de demodulação multicamadas (DMRS). Como o DMRS é pré-codificado com o mesmo vetor/matriz de pré-codificação que os dados DL, o canal composto efetivo após a pré-codificação pode ser facilmente medido com DMRS, evitando a necessidade de sinalizar explicitamente o pré-codificador de transmissão para o UE.
Além disso, o eNB pode escolher vetores/matrizes de pré-codificação arbitrários e obter flexibilidade de pré-codificação bastante melhorada para operações SU-MIMO e MU-MIMO.
Embora a pré-codificação não baseada em livro de códigos tenha uma diferença de desempenho relativamente pequena em relação à pré-codificação baseada em livro de códigos para SU-MIMO (especialmente com um livro de códigos LTE suficientemente bem projetado), está comprovado que será o principal recurso de habilitação do MU-MIMO no LTE-Advanced.
O feedback de informações de estado do canal (CSI) em LTE é baseado em feedback implícito onde o UE relata um conjunto de propriedades de transmissão MIMO recomendadas (RI/PMI/CQI). O mesmo esquema de feedback é aplicado no LTE-Advanced para SU-MIMO/MU-MIMO.