“复用”与“分集”的概念辨析

cougarwang

       复用与分集是两种典型的无线传输技术。

       复用（Multiplexing）技术，在通信领域，是指在同一个传输路径上传送多路独立的信号。也就是说，不同的信号、共同的通道，如所示。

      在发送端，将多个独立信号合成为一个多路信号，叫做复用；在接收端，将多路信号分解成各个独立信号的过程，叫做解复用。通信领域里，复用的共同特点是在保证多路收发信息传送质量的同时，提高某一传送通路资源的利用效率。

和复用技术不同的是，在通信领域，分集（Diversity）技术是指多路彼此独立的传输路径上传送同一信号。也就是说，相同的信号、独立的通道，如所示。

   

        

        同一信号经过彼此独立的通道发送出去，显然不能提高通道的利用效率，相反，降低了通道的利用效率。那么，这样做的目的只有一个：提高信息传送的可靠性、正确性。

        在无线传播环境中，无线信号会碰到各种各样的衰落，影响接收机正确地接收信号。通过分集技术，同一信号在彼此独立的不 同路径上传送，经历不同的衰落；在接收端把不同路径来的信号合并起来，可以获得分集增益，提高信号接收的正确性。

        在一个通路中传送多路信号的复用技术，多路信号如何相互区分？在多个通路中传送同一信号的分集技术，多个通路如何彼此独立？也就是说，在通信领域，无论是复用技术、还是分集技术，都涉及“正交”的概念。

       举例来说，频分复用区别的是频率，复用的是时隙等其他资源，即在同一时隙、同一空间（天线单元）、同一正交码的情况下，将一个载波带宽划分为相互区别的、多个不同频点的子信道，分别传送不同的信号。同样的道理可以理解时分复用、码分复用、空分复用，如表2‑1所示。

            表2‑1  复用通路

类    型	可复用的通路资源	相互区别的信号通路（正交信道）
频分复用	时隙、空间、码	频率
时分复用	频率、空间、码	时隙
码分复用	时隙、频率、空间	正交码
空分复用	时隙、频率、码	空间

         同一信号必须经过相互独立的不同通路，才能起到分集作用。分集技术有很多种，如频率分集、时间分集、空间分集、角度分集、极化分集，如表2‑2所示。不管什么类型的分集技术，必须有相互独立的信息通路，保证同一信号经历不同的衰落，以便合并的时候有相互参考、相互补充、相互验证的效果。

             表2‑2  分集技术

	实现分集的途径
频率分集	不同频点的子载波、扩频
时间分集	大于一定间隔的时间（大于信道的相干时间）
空间分集	相隔数个波长（一般要求10个波长）的天线单元
角度分集	天线波束指向不同
极化分集	天线极化方向的不同，如水平和垂直极化、±45°极化

                   LTE使用多进多出的MIMO技术，可以起到空间复用和空间分集的作用。