Teknologi 4G LTE: May 2015

Friday, May 29, 2015

Kapabilitas User Equipment (UE)

LTE memiliki kapabilitas User Equipment (UE) atau perangkat pengguna, yang mampu mendukung kecepatan data 5 Mbps hingga 75 Mbps pada uplink, dan 10 Mbps hingga 300 Mbps pada downlink. Kapabilitas UE tersebut terdiri dari lima kelas atau lima category, yaitu category 1,2,3,4 dan 5.

Semua perangkat mendukung 20 MHz bandwidth, sehingga sudah siap menyesuaikan dengan ketersediaan bandwidth yang dioperasikan oleh operator selular. Misalkan sementara ini operator selular di Indonesia masih menngunakan bandwidth 5 MHz, yang kedepannya akan melakukan ekspansi setelah ada lisensi dari otoritas setempat.

Berikut adalah tabel category perangkat dari mulai category 1 sampai dengan 5:

Tabel 1. Category perangkat

Perangkat atau UE yang memiliki kapabilitas yang paling rendah atau category 1, dengan peak rate DL 10 Mbps dan UL 5Mbps. Untuk modulasi downlink, semua category mendukung modulasi QPSK, 16QAM, dan 64 QAM. Terkait proses kapan menggunakan modulasi QPSK, 16QAM, dan 64QAM bisa dibaca pada artkel sebelumnya yaitu MODULASI.

Untuk modulasi uplink, hanya category 5 saja yang mampu mendukung modulasi 64QAM, selain itu untuk category 1 sampai dengan 4 hanya mendukung modulasi QPSK dan 16QAM. Selain peak rate dan modulasi, terdapat fitur MIMO DL yaitu Multiple Input Multiple Output Downlink dimana dengan fitur tersebut mampu meningkatkan kecepatan data pada arah downlink. Untuk informasi lengkap mengenai MIMO bisa dibaca pada artikel sebelumnya yaitu MIMO-Multiple Input Multiple Output.

Pada category 1, pilihannya adalah optional, bisa mendukung MIMO atau tidak. Untuk category 2 sampai dengan 4 mendukung MIMO 2 x 2 yang berarti mampu meningkatkan kecepatan data maksimum dua kali, namun jika disisi enode B, fitur MIMO tersebut diaktifkan. Untuk MIMO 4 x 4 hanya didukung oleh perangkat dengan category 5. Beberapa perangkat smartphone yang beredar dipasaran yang merupakan keluaran vendor-vendor ternama maupun pendatang baru, sudah mendukung category 4 dan 5. Sebut saja Samsung Galaxy A5, Sony experia C3, Z3 yang mendukung LTE category 4. Menarik untuk kita cermati terkait smartphone yang memiliki spesifikasi yang lebih tinggi lagi dari kapabilitas yang ada saat ini. Namun kembali lagi, semua peak data rate yang diharapkan tergantung dari resources perangkat eNodeB itu sendiri, salah satunya adalah bandwidth.

Berikut artikel terkait lainnya:

Radio Interface LTE
Arsitektur LTE
OFDMA dan SC-FDMA
MIMO-Multiple Input Multiple Output
Physical Layer
MODULASI
Resource Block
LTE RF Measurement
Coverage Planning
Opsi Spektrum Untuk LTE
Mobility LTE - Idle Mode
Mobility LTE - Dedicated Mode
Pengukuran Performansi LTE

Monday, May 25, 2015

Opsi Spektrum Untuk LTE

Pemilihan spektrum pada LTE tergantung dari banyak faktor, seperti kebijakan regulator, biaya spektrum, teknologi eksisting, dan lain sebagainya. Berikut adalah gambar tentang opsi spektrum dan kemungkinannya untuk refarming frekuensi:

Gambar 1. Opsi spektrum dan refarming

Berikut adalah guardband yang dibutuhkan untuk sistem dan lokasi yang sama (co-location):

Tabel 1. Guardband untuk sistem dan lokasi yang sama

Berikut adalah ilustrasi terkait guardband pada LTE yang menggunakan frekuensi GSM :

Gambar 2. Guardband pada LTE yang sama lokasi dengan GSM

LTE 2.6 GHz

Ini adalah LTE pertama kali serta terbesar bandwidth nya, rencananya akan digunakan oleh telnologi TDD seperti WIMAX. Namun diawal-awal pembangunan jaringan LTE, spektrum 2.6 GHz diadopsi untuk percepatan roll out. Juga spektrum tersebut didukung oleh pabrikan hand phone. Pengaturan spektrum 2.6 GHz diperlihatkan pada gambar berikut:

Gambar 3. Pengaturan spektrum 2.6 GHz

Terdapat 70 MHz untuk LTE FDD dan 50 MHz untuk LTE TDD atau WIMAX. Untuk menghindari interferensi antara FDD dan TDD diberikan guardband sebesar 5 MHz.

LTE 1800 MHz

Ini merupakan band LTE yang paling menjanjikan yang dapat digunakan secara luas baik untuk dense urban, urban, dan suburban area. Berikut gambar pengaturan pada LTE 1800 MHz:

Gambar 3. Pengaturan band LTE 1800 MHz

Band tersebut secara luas telah digunakan pada GSM 1800 dan dapat di refarming ke LTE 1800. Banyak operator telah membangun LTE pada band tersebut di bandwidth 10 MHz. Bahkan ada juga yang menggunakan sampai 20 MHz.

Berikut beberapa keuntungan pada LTE 1800 MHz:

Coverage area sekitar 2 kali lebih besar dianding dengan LTE 2.6 GHz
35% peningkatan tthroughput dibanding dengan LTE 2.6 GHz
Mengurangi tambahan site, sehingga sistem LTE dengan cepat dibawa ke market.
Re-use pada GSM 1800 MHz, dan memungkinkan share untuk penggunaan sistem antena GSM 1800.
Didukung oleh pabrikan handphone.

Berikut artikel terkait lainnya:

Pengantar Teknologi 4G LTE
Radio Interface LTE
Arsitektur LTE
OFDMA dan SC-FDMA
MIMO-Multiple Input Multiple Output
Physical Layer
MODULASI
Resource Block
LTE RF Measurement
Coverage Planning
Kapabilitas User Equipment (UE)
Mobility LTE - Idle Mode
Mobility LTE - Dedicated Mode
Pengukuran Performansi LTE
Pengukuran Performansi LTE - Bagian 2
Pengukuran Performansi LTE - Bagian 3
Deployment Optimization Process
LTE Capacity Monitoring
LTE Capacity Monitoring - Bagian 2
Opini Tentang Teknologi 4G LTE
Perspektif Kemerdekaan pada Teknologi ICT
Physical Layer Part-2
4G LTE REVOLUSI DIGITAL
LTE Quality of Service
Reference Signal
Happy New Year, Happy 4G LTE

Saturday, May 23, 2015

Coverage Planning

Kali ini, kita mencoba menganalisa parameter utama untuk evaluasi sistem coverage LTE. Parameter yang pertama adalah pengukuran RSRP, dimana pengukuran RSRP adalah mengukur kuat sinyal pada cell LTE yang membantu untuk me-ranking cell-cell yang berbeda sebagai input, yang dipergunakan untuk algotirma handover dan cell reselection. RSRP (Reference Signal Received Power) didefinikan sebagai rata-rata pada konribusi power resource element yang membawa referensi signal yang dianggap sebagai pengukuran bandwidth frekuensi. Namun hanya yang terukur pada OFDM symbol yang membawa reference signal.

Parameter kedua yaitu RSSI (Received Signal Strength Indicator) yang merupakan total power yang diterima, termasuk interferensi dan noise. Parameter ketiga adalah RSRQ (Reference Signal Received Quality). RSRQ memberi informasi tambahan ketika RSRP tidak cukup untuk memutuskan melakukan handover atau cell reselection. Informasi lebih detail tentang RSRQ ada di artikel LTE RF Measurement.

Parameter ke-empat yang tidak kalah penting yaitu SINR (Signal to Interference Noise Ratio) yang merupakan rasio antara rata-rata power yang diterima dengan rata-rata interferensi dan noise. Minimum RSRP dan SINR yang sesuai tergantung pada band frekuensinya, berikut ilustrasinya:

Tabel 1. Batas minimum RSRP dan SINR untuk berbagai band frekuensi

Minimum SINR untuk semua band adalah -4 dB, dimana RSRP tergantung dari band frekuensinya. Hal inilah mengapa SINR sangat penting, SINR memberikan informasi berharga pada coverage dan throughput yang diharapkan. Sehingga, map coverage yang dihasilkan SINR lebih akurat daripada map coverage RSRP atau RSSI. Begitu juga, dengan map throughput yang dihasilkan oleh SINR.

LTE Link Budget and Coverage Analysis
Tujuan link budget adalah untuk mengidentifikasi maksimum pathloss atau MAPL (Maximum Allowable Path Loss) yang diijinkan antara pemancar dan penerima. Sehingga radius cell dapat dihitung sesuai dengan kondisi morphologinya (dense urban, urban, suburban, dan rural) berdasarkan model propagasinya. Pengukuran minimum SINR pada UL dan DL diterima dengan maksimum pathloss dan maksimum transmit power. Perhitungan link budget tergantung pada banyak faktor seperti loss penetrasi gedung, loss feeder, gain antena, dan interferensi radio, hal tersebut dihitung karena berakibat pada cell coverage. Radius cell pada enodeB dapat diperoleh sesuai dengan MAPL dari model propagasinya. Radius cell dapat digunakan untuk menghitung total jumlah site yang diperlukan untuk menyediakan coverage yang sesuai dengan tujuan coveragenya. Berikut kesimpulan input dan output pada link budget:

Gambar 1. input dan output link budget

Hasil perhitungan link budget mendapatkan bahwa memungkinkan perancangan jaringan untuk menentukan coverage yang diharapkan yang dihitung secara teori yang dibandingkan dengan hasil pengukuran. Tabel berikut menjelaskan link budget pada LTE 1800 MHz:

Gambar 2. formula link budget

Berikut adalah ilustrasi perhitungan link budget pada downlink dan uplink:

Gambar 3. DL link budget

Gambar 4. UL link budegt

Berikut artikel terkait lainnya:

Pengantar Teknologi 4G LTE
Radio Interface LTE
Arsitektur LTE
OFDMA dan SC-FDMA
MIMO-Multiple Input Multiple Output
Physical Layer
MODULASI
Resource Block
LTE RF Measurement
Opsi Spektrum Untuk LTE
Kapabilitas User Equipment (UE)
Mobility LTE - Idle Mode
Mobility LTE - Dedicated Mode
Pengukuran Performansi LTE
Pengukuran Performansi LTE - Bagian 2
Pengukuran Performansi LTE - Bagian 3
Deployment Optimization Process
LTE Capacity Monitoring
LTE Capacity Monitoring - Bagian 2
Opini Tentang Teknologi 4G LTE
Perspektif Kemerdekaan pada Teknologi ICT
Physical Layer Part-2
4G LTE REVOLUSI DIGITAL
LTE Quality of Service
Reference Signal
Happy New Year, Happy 4G LTE

Sunday, May 17, 2015

LTE RF Measurement

Pengukuran Radio Frequency (RF) pada LTE ditentukan oleh 3GPP yaitu RSRP (Reference Signal Received Power) dan RSRQ (Reference Signal Received Quality). RSRP adalah power rata-rata pada resource element yang membawa reference signal dalam subcarrier. UE (User Equipment) mengukur power dari banyak resource element yang digunakan untuk membawa reference signal kemudian dihitung rata-rata-nya dalam satu bandwidth. Berikut adalah ilustrasi tentang RSRP:

Gambar 1. RSRP pada Bandwidth 5 Mhz

Dari ganbar diatas, rata-rata power yang dikirimkan per-subcarrier adalah 20 W / 300 = 66.7 mW = 18.2 dBm. Jika jarak UE dengan eNode B sekitar 2 km, maka RSRP yang diterima oleh UE adalah seperti yg di ilustrasikan pada gambar berikut:

Gambar 2. Perhitungan RSRP

RSRQ didefinisikan sebagai rasio antara jumlah N RSRP terhadap RSSI (Received Signal Strength Indication). Atau biasa ditulis RSRQ = N x RSRP / RSSI. RSSI mengukur power bandwidth termasuk serving cell power, noise, dan interference power. Berikut ilustrasinya untuk mempermudah pemahaman:

Gambar 3. Konsep RSRQ

Ambil contoh jika tidak ada trafik pada cell A yang sedang serving ke UE, maka perhitungan RSRQ-nya adalah : N x RSRP / RSSI = 25 RSRP / 2 x 25 RSRP = 1/2 = -3 dB. N adalah jumlah resource block pada badwidth, utk contoh ini menggunakan 5 MHz sehingga jumlah resource blocknya 25. Sedangkan dalam kondisi tidak ada traffic hanya ada 2 reference simbol saja yang ditransmisikan. Untuk lebih jelasnya berikut ilustrasinya:

Gambar 4. RSRQ saat tidak ada trafik

Berikut contoh jika ada trafik di cell A, maka perhitungan RSRQ-nya adalah: N x RSRP / RSSI = 25 RSRP / 300 RSRP = -10.8 dB.

Gambar 4. RSRQ saat ada trafik

Saturday, May 16, 2015

Resource Block

LTE menggunakan Orthogonal Frequency Division Multiple Access (OFDMA) pada downlink dan Single Carrier Frequency Division Multiple Access pada uplink (SCFDMA). Dalam sistem OFDMA-SCFDMA dikenal dengan istilah resource block atau RB. Resource Block adalah suatu blok transmisi pada OFDM yang disusun dari domain waktu dan frekuensi. Berikut ilustrasinya:

Gambar 1. Resource Block

Dimana satu resource block terdiri dari 12 subcarriers dengan masing-masing subcarrier sebesar 15 kHz dan terdapat 7 OFDM symbol atau satu slot sebesar 0.5 ms. Sehingga dalam 1 resource block badwidthnya sebesar 15 kHz x 12 subcarriers = 180 kHz. Bagian terkecil resource block adalah resource element atau RE. Dalam satu resource block terdapat 12 subcarriers x 7 OFDM symbol = 84 resource element.

Dalam domain waktu dikenal dengan istilah Time Transmision Interval atau TTI, yang merupakan unit dasar pada domain waktu saat penjadwalan transmisi data pada kanal fisik. Untuk lebih jelasnya mengenai konsep TTI tersebut, berikut ilustrasi Frame Structure pada LTE:

Gambar 2. LTE Structure Frame

Radio frame merupakan waktu terpanjang pada sistem frame di LTE. 1 Radio frame besarnya 10 ms atau 20 slot. Bagian terkecil dari frame LTE adalah 1 slot dengan waktu 0.5 ms. 1 subframe terdiri 2 slot dengan waktu sebesar 1 ms. Jadi 1 subframe inilah yang dijadikan TTI pada LTE. Dari penjelasan sebelumnya disinggung bahwa dalam 1 resource block terdiri dari 7 OFDM symbol merupakan 1 slot sebesar 0.5 ms, sehingga dalam 1 TTI yang waktunya 1 ms, dapat ditransmisikan data sebesar 2 resource block.

Berikut resume terkait resource block untuk mempermudah pemahaman:

Gambar 3. Resource Block Resume

Banyaknya jumlah resource block tergantung pada bandwidth (BW) yang digunakan. Semakin besar BW, semakin besar pula resource block yang tersedia. Dengan begitu, semakin besar sistem memiliki resource block, semakin besar pula maksimal throughput yang dihasilkan. Pada artikel selanjutnya akan dijelaskan tentang perhitungan maksimal throughput yang tergantung dari beberapa faktor, salah satunya adalah besarnya resource block tersebut.

Seperti kita ketahui bahwa ada berbagai variasi bandwidth yang digunakan pada sistem LTE, seperti 1.4 MHz, 3 MHz, 5 MHz, 10 MHz, dan 20 Mhz. Tabel berikut menunjukan berapa besar resource block (RB) terhadap bandwidth yang digunakan:

Tabel 1. RB Number vs Channel Bandwidth

Berikut artikel terkait lainnya;

Pengantar Teknologi 4G LTE
Radio Interface LTE
Arsitektur LTE
OFDMA dan SC-FDMA
MIMO-Multiple Input Multiple Output
Physical Layer
MODULASI
LTE RF Measurement
Coverage Planning
Opsi Spektrum Untuk LTE
Kapabilitas User Equipment (UE)
Mobility LTE - Idle Mode
Mobility LTE - Dedicated Mode
Pengukuran Performansi LTE
Pengukuran Performansi LTE - Bagian 2
Pengukuran Performansi LTE - Bagian 3
Deployment Optimization Process
LTE Capacity Monitoring
LTE Capacity Monitoring - Bagian 2
Opini Tentang Teknologi 4G LTE
Perspektif Kemerdekaan pada Teknologi ICT
Physical Layer Part-2
4G LTE REVOLUSI DIGITAL
LTE Quality of Service
Reference Signal
Happy New Year, Happy 4G LTE

MODULASI

Pada uplink, modulasi dilakukan melalui modulator QAM yang sebenarnya merupakan modulasi yang sudah sejak lama ada, namun mengalami perkembangan seiring dengan perkembangan teknologi telekomunikasi. Metode modulasi yang tersedia (untuk data pengguna) adalah QPSK, 16QAM, dan 64QAM. Dua yang pertama tersedia di semua perangkat sementara untuk 64QAM adalah tergantung kemampuan UE, maksudnya ada perangkat (smartphone, modem dsb) yang support 64QAM ada juga yang tidak. Berikut adalah gambar konstelasi modulasi:

Gambar 1. Konstelasi Modulasi pada LTE

Pada downlink metode modulasi untuk data pengguna adalah sama seperti di arah uplink yaitu QPSK, 16QAM, dan 64QAM. E Node B sudah men-support semua metode modulasi tersebut. Seperti pada jaringan 3G sebelumnya, di LTE dikenal dengan fitur Adaptive Modulation and Coding, yang memastikan error rate tetap dibawah limit yang dapat diterima, dengan pengaturan modulasi dan coding rate secara dinamis.

Level modulasi yang lebih rendah meningkatkan link budget dan fade margin. Perubahan lingkungan propagasi menyebabkan perubahan skema modulasi dan coding. Oleh karena itu dalam perencanaan kapasitas variasi kanal propagasi jangka panjang harus diperhitungkan.

Berikut gambaran adaptive modulation and coding, yang mampu membuat skema modulasi:

Gambar 2. adaptive modulation and coding

Signal to Noise Ratio (SNR) mempengaruhi skema modulasi yang digunakan. Semakin tinggi SNR, semakin tinggi pula sekema modulasi yang digunakan. Berikut gambarannya:

Gambar 3. SNR pada modulasi LTE

Seperti disinggung diatas bahwa perubahan lingkungan propagasi mempengaruhi skema modulasi yang digunakan. Kualitas radio propagasi akibat perubahan lingkungan direpresentasikan pada Channel Quality Indicator (CQI). CQI memiliki nilai ndex dari 0 sampai dengan 15, dmana CQI 15 merupakan skema tertinggi yang digunakan yaitu 64QAM dengan code rate dan efisiensi paling tinggi. Berikut tabel dan ilustrasi untuk CQI :

Tabel 1. CQI index

Gambar 4. CQI vs Modulasi

Berikut artikel terkait lainnya:

Pengantar Teknologi 4G LTE
Radio Interface LTE
Arsitektur LTE
OFDMA dan SC-FDMA
MIMO-Multiple Input Multiple Output
Physical Layer
Resource Block
LTE RF Measurement
Coverage Planning
Opsi Spektrum Untuk LTE
Kapabilitas User Equipment (UE)
Mobility LTE - Idle Mode
Mobility LTE - Dedicated Mode
Pengukuran Performansi LTE
Pengukuran Performansi LTE - Bagian 2
Pengukuran Performansi LTE - Bagian 3
Deployment Optimization Process
LTE Capacity Monitoring
LTE Capacity Monitoring - Bagian 2
Opini Tentang Teknologi 4G LTE
Perspektif Kemerdekaan pada Teknologi ICT
Physical Layer Part-2
4G LTE REVOLUSI DIGITAL
LTE Quality of Service
Reference Signal
Happy New Year, Happy 4G LTE

Thursday, May 14, 2015

Physical Layer

Pada bagian ini menjelaskan tentang physical layer LTE berdasarkan prinsip penggunaan OFDMA dan SC-FDMA. Physical layer ditandai dengan prinsip desain yang tidak diperlukan sumber daya yang didedikasikan untuk satu pengguna; penggunaan sumber daya hanya didasarkan pada alokasi sumber daya yang dinamis yang digunakan secara bersama. Hal ini dianalogikan dengan sumber daya penggunaan di internet, yang berbasis paket tanpa alokasi sumber daya-pengguna tertentu. Physical layer dari sistem akses radio memiliki peran penting untuk mendefinisikan kapasitas yang pada akhirnya menjadi titik fokus dalam hal kinerja yang diharapkan. Namun, sistem yang kompetitif membutuhkan lapisan protokol yang efisien untuk memastikan kinerja yang baik dari application layer sampai end user.

Dari sifat desain yang sudah dibahas, LTE hanya berisi common transport channel; dedicated transport channel tidak ada (Dedicated Channel, DCH, seperti dalam WCDMA). Transport channel adalah interface antara MAC layer dan Physical layer. Dalam setiap transport channel, pemrosesan diterapkan untuk physical layer yang sesuai untuk membawa saluran transportasi tersebut. Physical layer tersebut diperlukan untuk memberikan penugasan sumber daya yang dinamis baik dalam hal variasi kecepatan data dan dalam hal pembagian sumber daya antara pengguna yang berbeda.

Berikut adalah transport channel dan pemetaannya ke Physical Channel:

• Broadcast Channel (BCH) adalah broadcast channel downlink yang digunakan untuk menginformasikan parameter sistem yang diperlukan untuk mengaktifkan perangkat untuk mengakses sistem. Parameter tersebut meliputi, misalnya, bandwidth sel, jumlah port antena pemancar, jumlah sistem frame dan konfigurasi PHICH terkait.

• Downlink Share Channel (DL-SCH) membawa data pengguna untuk koneksi point-to-point arah downlink. Semua informasi (baik data pengguna atau lapisan yang lebih tinggi seperti informasi kontrol) ditujukan untuk satu pengguna atau UE yang ditransmisikan pada DL-SCH, asumsi UE tersebut sudah dalam keadaan RRC_CONNECTED. Namun, seperti di LTE, Peran BCH terutama untuk menginformasikan perangkat dari penjadwalan sistem informasi. Informasi kontrol ditujukan untuk beberapa perangkat juga dilakukan pada DL-SCH. Jika data pada DL-SCH hanya dimaksudkan untuk UE tunggal, maka dynamic link adaptation dan lapisan fisik retransmission dapat digunakan.

• Paging Channel (PCH) digunakan untuk membawa informasi paging untuk perangkat di arah downlink untuk memindahkan status perangkat dari RRC_IDLE ke RRC_CONNECTED.

• Multicast Channel (MCH) digunakan untuk mentransfer konten layanan multicast ke UE arah downlink. 3GPP memutuskan untuk memberikan dukungan penuh di Release 9.

• Uplink Share Channel (UL-SCH) membawa data pengguna serta informasi kontrol original perangkat di arah uplink saat status RRC_CONNECTED. Seperti DL-SCH, dynamic link adaptation dan lapisan fisik retransmission dapat digunakan.

• Random Access Channel (RACH) digunakan pada uplink untuk merespon paging atau untuk memulai langkah dari RRC_CONNECTED karena kebutuhan data transmisi UE. Tidak ada layer data yg lebih tinggi atau pengguna data ditransmisikan pada RACH (Seperti yang dapat dilakukan dengan WCDMA) tetapi digunakan untuk mengaktifkan transmisi UL-SCH, misalnya, connection setup dengan otentikasi dan sebagainya yang akan berlangsung.

Di arah uplink UL-SCH dilakukan oleh Physical Uplink Share Channel (PUSCH). RACH dilakukan oleh Physical Random Access Channel (PRACH). Pemetaan transport channel diilustrasikan pada ganbar berikut:

Gambar 1. Mapping of Uplink Transport Channel

Di arah downlink, PCH dipetakan ke Physical Downlink Share Channel (PDSCH). Sedangkan BCH dipetakan ke Physical Broadcast Channel (PBCH), seperti pada gambar berikut:

Gambar 2. Mapping of Downlink Transport Channel

Wednesday, May 13, 2015

MIMO-Multiple Input Multiple Output

Salah satu teknologi mendasar yang diperkenalkan bersamaan saat rilis LTE adalah Multiple Input Multiple Output (MIMO), sistem ini termasuk bagian dari spatial multiplexing serta sebagai pra-coding dan transmit diversity. Prinsip dasar spatial multiplexing adalah mengirim sinyal dari dua atau lebih antena yang berbeda dengan aliran data yang berbeda dan dengan pemrosesan sinyal, yang berarti di penerima terjadi proses memisahkan aliran data, sehingga mampu meningkatkan data dengan faktor 2 (konfigurasi 2-by-2 antena) atau faktor 4 (konfigurasi 4-by-4 antena). Dalam pra-coding sinyal ditransmisikan dari antena yang berbeda yang dititikberatkan untuk memaksimalkan sinyal yang diterima dibanding noise atau Signal to Noise Ratio (SNR). Transmit diversity mengandalkan mengirimkan sinyal yang sama dari multiple antenna dengan beberapa coding untuk mengeksploitasi peningkatan dari independent fading antara antena.

Penggunaan MIMO telah dimasukkan sebelumnya dalam spesifikasi WCDMA, namun operasinya sedikit berbeda dengan LTE karena WCDMA menggunakan operasi penyebaran spektrum sehingga tidak efektif. Secara alami OFDMA cocok untuk operasi MIMO. Kesuksesan operasi MIMO membutuhkan SNR yang cukup tinggi, oleh karena itu dengan sistem OFDMA itu bisa mendapatkan keuntungan yaitu SNR tinggi yang dapat dicapai. Prinsip dasar MIMO disajikan pada gambar berikut:

Gambar 1. Prinsip MIMO

Di mana aliran data yang berbeda diumpankan ke operasi pra-coding dan kemudian seterusnya sinyal dipetakan dan menghasilkan sinyal OFDMA.

Reference symbol memungkinkan untuk memisahkan antena yang berbeda, di mana reference symbol dan resource element dipetakan ke bergantian antara antena. Prinsip ini juga dapat diperluas untuk mencakup lebih dari dua antena. Berikut ilustrasinya:

Gambar 2. Reference symbol

Selain downlink, LTE juga mendukung penggunaan teknologi MIMO di uplink. Saat perangkat hanya menggunakan satu antena pemancar, tingkat data uplink perangkat tersebut tidak dapat ditingkatkan dengan MIMO. Tingkat data rate maksimum dapat ditingkatkan dua kali lipat, namun, dengan mengalokasikan dua perangkat dengan sinyal referensi orthogonal. Sehingga transmisi di base station diperlakukan seperti transmisi MIMO, seperti yang ditunjukkan pada gambar berikut:

Gambar 3. Prinsip Uplink MIMO

Hal tersebut dinamakan 'virtual' atau 'multi-pengguna' MIMO yang didukung oleh LTE rilis 8 namun tidak mewakili perspektif perangkat karena hanya urutan sinyal referensi yang dimodifikasi. Dari sisi jaringan, penambahan processing diperlukan untuk memisahkan pengguna satu dengan yg lain. Bagi para vendor produsen smartphone, penggunaan 'klasik' dua antena pemancar MIMO tidak menarik karena berdampak pada peningkatan investasi perangkat, sehingga transmisi perangkat multi-antena kemudian dimasukan pada rilis 10 atau LTE-Advanced.