在傳統的蜂窩系統中，多天線一般集中放置在基站組成天線陣。這種系統一般稱為集中天線系統(CAS)。天線集中放置實際上限制了天線的數量，不利於空間資源的充分利用，小區邊界的用戶往往性能很差。小區分裂和扇區化可以在一定程度上提高系統容量，但由於切換頻繁、干擾和成本等因素的影響，也不能無限制地進行下去。
多用戶分集是利用不同用戶的衰落信道的隨機波動，總是選擇信道條件最好的用戶一起工作而得到多用戶分集增益。
基本介紹
- 中文名：多用戶分集
- 外文名：Multi-user diversity
- 作用：得到多用戶分集增益
- 領域：通信技術
簡介,分集技術,原理分析,調度算法,
簡介
分散式天線系統(DAS)將蜂窩系統中的基站簡化為收發天線和信號轉換裝置，各天線用光纖連線到一個中央處理單元進行統一的收發信號處理。天線的數目由所需傳輸的業務量等因素決定，天線可以儘可能靠近無線用戶終端，以便於減小無線信號傳送功率，提高整個系統的功率效率。與蜂窩系統相比，分散式無線通信網路可以提供高得多的傳輸速率和系統容量。
分集技術
分集技術是研究如何充分利用傳輸中的多徑信號能量，以改善傳輸的可靠性，它也是一項研究利用信號的基本參量在時域、頻域與空域中，如何分散開又如何收集起來的技術。
“分”與“集”是一對矛盾，在接收端取得若干條相互獨立的支路信號以後，可以通過合併技術來得到分集增益。從合併所處的位置來看，合併可以在檢測器以前，即在中頻和射頻上進行合併，且多半是在中頻上合併；合併也可以在檢測器以後，即在基帶上進行合併。合併時採用的準則與方式主要分為四種：最大比值合併（MRC:Maximal Ratio Combining）、等增益合併(EGC:Equal Gain Combining)、選擇式合併(SC:Selection Combining)和切換合併（Switching Combining）。
原理分析
無線信號在複雜的無線信道中傳播產生Rayleigh衰落，在不同空間位置上其衰落特性不同。如果兩個位置間距大於天線之間的相關距(通常相隔十個信號波長以上)，就認為兩處的信號完全不相關。這樣就可以實現信號空間分集接收。
傳統上通過分集提供獨立的衰落信道在接收機接收多個發射信號的副本。從中提取發射信號。當不同的信息比特經過獨立的衰落，所有的副本同時深衰落的機率非常的小，這樣，接收機可以從衰落較輕的接收信號提取傳送的比特。
在MIMO通信中，空時編碼(STC)將數據分成多個數據子流在多個天線上同時發射，建立了空間分離和時間分離之間的關係，通過在發射天線間的時域引入編碼冗餘得到分集增益。其本質在於建立了空間分離和時間分離之間的關係，達到各個天線之間的相互保護的目的（也就是說各個天線傳送的信號獨立或者相關性很小），降低了同一個符號在所有天線上發生深度衰落的機會，降低平均誤碼率。
調度算法
採用普通的輪詢調度算法得不到多用戶分集的好處。一種實際的方法是將輪詢調度算法和用戶選擇結合起來，每次輪詢的時候都選擇空間正交性最好的用戶同時工作。因為如果同時工作的用戶理想正交，那么發端的迫零運算實際上就相當於一個矩陣旋轉運算，從而沒有因抵制其他用戶的干擾而造成的容量損失。當然，這種理想情況只有在用戶數趨近無窮的時候才能實現，這其實也就是迫零波束成形算法能逼近廣播信道和容量的原因。實際情況中只要選擇用戶間信道正交性最好的用戶一起工作，就可以在滿足迫零波束成形算法用戶數目限制的同時可以得到多用戶分集增益。
