Пространственное мультиплексирование

В системе открытого контура (англ. open-loop) с MIMO, содержащей ${\displaystyle N_{t}}$ передающих и ${\displaystyle N_{r}}$ приёмных антенн, вход-выход описывается уравнением

${\displaystyle \mathbf {y} =\mathbf {H} \mathbf {x} +\mathbf {n} }$,

где ${\displaystyle \mathbf {x} =[x_{1},x_{2},\ldots ,x_{N_{t}}]^{T}}$ — ${\displaystyle N_{t}\times 1}$ вектор передаваемых символов, ${\displaystyle \mathbf {y} }$ и ${\displaystyle \mathbf {n} }$ — ${\displaystyle N_{r}\times 1}$ векторы принятых сигналов и шума соответственно, ${\displaystyle \mathbf {H} }$ — ${\displaystyle N_{r}\times N_{t}}$ матрица коэффициентов канала. Частая проблема в открытом контуре пространственного мультиплексирования — это высокая корреляция канала и сильный дисбаланс мощности между потоками. Одна из модификаций, рассматриваемая для систем DVB-NGH, носит название «усовершенствованное пространственное мультиплексирование» (eSM).

Система замкнутого контура (англ. closed-loop) MIMO использует информацию о состоянии канала (CSI) на стороне передатчика. Как правило, только неполная CSI доступна передатчику из-за ограничений канала обратной связи. В системах замкнутого контура связь вход-выход описывается уравнением

${\displaystyle \mathbf {y} =\mathbf {H} \mathbf {W} \mathbf {s} +\mathbf {n} }$,

где ${\displaystyle \mathbf {s} =[s_{1},s_{2},\ldots ,s_{N_{s}}]^{T}}$ — ${\displaystyle N_{s}\times 1}$ вектор передаваемых символов, ${\displaystyle \mathbf {y} }$ и ${\displaystyle \mathbf {n} }$ — ${\displaystyle N_{r}\times 1}$ векторы принятых сигналов и шума соответственно, ${\displaystyle \mathbf {H} }$ — ${\displaystyle N_{r}\times N_{t}}$ матрица коэффициентов канала, а ${\displaystyle \mathbf {W} }$ — ${\displaystyle N_{t}\times N_{s}}$ линейная матрица предкодирования.

Матрица предкодирования ${\displaystyle \mathbf {W} }$ используется для изменения (предкодирования) вектора символов, чтобы повысить эффективность передачи. Размерность ${\displaystyle N_{s}}$ может быть выбрана меньше ${\displaystyle N_{t}}$, что бывает полезно, если системе требуется число потоков ${\displaystyle N_{s}(\neq N_{t})}$ по различным причинам, например ранг канала MIMO или число приёмных антенн меньше числа передающих.