Uzamsal çoğullama, birden fazla bağımsız akışın birden fazla anten üzerinden iletildiği yerdir. Alıcının birden fazla anteni varsa, akışlar uzamsal çoğullama kullanılarak ayrılabilir.
Çeşitliliği artırmak yerine bu durumda sistemin veri hızını veya kapasitesini artırmak için birden fazla anten kullanılır. Zengin bir çok yollu ortamda, uzaysal çoğullama yapılırken sistemin kapasitesi teorik olarak anten sayısıyla doğrusal olarak artırılabilir.
Uygun aralıklarla yerleştirilmiş iki anten bile derin sönümlemelerin çoğunu ortadan kaldırmak için yeterli görünmektedir, bu da mekansal çeşitliliğin potansiyel faydaları açısından umut verici bir tablo çizmektedir. Zaman ve frekans çeşitliliğine göre mekansal çeşitliliğin temel avantajlarından biri, mekansal çeşitlilikten yararlanmak için hiçbir ek bant genişliğine veya güce ihtiyaç duyulmamasıdır. Her ek antenin, RF zincirinin ve modülasyon için gereken ilgili sinyal işlemenin maliyeti
veya çoklu uzamsal akışların demodüle edilmesi ihmal edilebilir olmayabilir, ancak bu değiş-tokuş genellikle az sayıda anten için çok çekicidir,
Bununla birlikte, iletim çeşitliliği ve ışın oluşturmanın aksine, uzaysal çoğullama esas olarak iyi SINR koşulları altında çalışır.
2 × 2 MIMO sistemi, LTE’nin en yüksek verim kapasitesini iki katına çıkarır, ancak SINR’deki değişiklik nedeniyle bunun hücredeki tüm kullanıcılar için mümkün olması pek olası değildir. Kapasite veya maksimum veri hızı, SINR ne kadar büyük olursa o kadar büyür.
SNR yüksek olduğunda uzaysal çoğullama optimaldir. Öte yandan, SINR düşük olduğunda kapasiteyi en üst düzeye çıkarma stratejisi, çeşitlilik ön kodlamasını kullanarak tek bir veri akışı göndermektir. Kapasite kazancı yüksek SINR’ye göre çok daha küçük olmasına rağmen, düşük SINR rejiminde kapasite SINR ile doğrusal olduğundan kapasite hala yaklaşık olarak doğrusal olarak artar.
Mobil istasyonun yalnızca bir anteni varsa LTE, yukarı bağlantıdaki birden fazla kullanıcıyı kodlayarak uzamsal çoğullamayı yine de destekleyebilir. Buna Çok Kullanıcılı MIMO (MU-MIMO) denir.
İki antenin uzaysal çoğullaması için kullanılan matris aşağıda gösterilmiştir.
