复用技术与多址接入辨析

Posted 2022-11-26 爱吃猫咪的花酱

最近在知乎闲逛时，看见了这个问题，写点自己的看法。

多址接入以及双工的实现基础都是复用技术！

复用，顾名思义就是重复使用信道，即就是在相同的信道中同时传输不同的信号。对于多址接入，那么就是在同一信道中同时传输多个用户的信号；而对于双工，就是在相同的信道中同时传输上行和下行的信号。所以说复用技术是这两者的实现基础。

复用必然需要通过某一维度来区分不同的信号。

也就是说，复用的多个信号必须在某个维度上是可以进行区分的！否则这不叫复用，叫叠加。有哪些维度可以用呢？

• 时间，TDM。即不同的信号在不同时隙发送，故可通过时隙来区分复用的多个信号
• 频率，FDM。即不同的信号在不同的频带发送，故可通过频带来区分复用的多个信号
• 码字，CDM。即不同的信号是被相互正交的码字进行了扩频，故可通过正交码字来区分复用的多个信号

复用若是用来可区分地传输不同用户的数据，那就是多址接入。

包括

• TDMA（时隙区分）
• FDMA（频带区分）
• CDMA（正交码字区分）
• OFDMA（正交时频资源区分）（SC-FDMA也是类似的）
• SDMA（采用大规模MIMO时，利用近似正交的信道向量区分，相当于信道向量作为扩频码时的CDMA）
• NOMA（接入设备数目增长，但正交资源有限。破坏一定的正交性，主动引入干扰，通过复杂的接收算法来实现一定性能的区分，如从CDMA到SCMA；又如从以上的这些OMA方式到功率域的NOMA）

复用若是用来区分信号的传输方向：上行和下行，那就是双工。

因为双工只需要区分上和下，所以最简单实用的就是TDD和FDD。不过从原理上讲，你也可以有CDD（code division duplex），如上下行信号是通过两个相互正交的码字扩频，故可通过该码字实现区分。但肯定没人这么做，哈哈。

复用除了去实现多址接入和双工，其实最容易想到的是提升点对点的通信速率，即同时传输多路信号，如经典的V-BLAST结构。