複用技術與多址接入辨析

最近在知乎閑逛時，看見了這個問題，寫點自己的看法。

多址接入以及雙工的實作基礎都是複用技術！

複用，顧名思義就是重複使用信道，即就是在相同的信道中同時傳輸不同的信号。對于多址接入，那麼就是在同一信道中同時傳輸多個使用者的信号；而對于雙工，就是在相同的信道中同時傳輸上行和下行的信号。是以說複用技術是這兩者的實作基礎。

複用必然需要通過某一次元來區分不同的信号。

也就是說，複用的多個信号必須在某個次元上是可以進行區分的！否則這不叫複用，叫疊加。有哪些次元可以用呢？

• 時間，TDM。即不同的信号在不同時隙發送，故可通過時隙來區分複用的多個信号
• 頻率，FDM。即不同的信号在不同的頻帶發送，故可通過頻帶來區分複用的多個信号
• 碼字，CDM。即不同的信号是被互相正交的碼字進行了擴頻，故可通過正交碼字來區分複用的多個信号

複用若是用來可區分地傳輸不同使用者的資料，那就是多址接入。

包括

• TDMA（時隙區分）
• FDMA（頻帶區分）
• CDMA（正交碼字區分）
• OFDMA（正交時頻資源區分）（SC-FDMA也是類似的）
• SDMA（采用大規模MIMO時，利用近似正交的信道向量區分，相當于信道向量作為擴頻碼時的CDMA）
• NOMA（接入裝置數目增長，但正交資源有限。破壞一定的正交性，主動引入幹擾，通過複雜的接收算法來實作一定性能的區分，如從CDMA到SCMA；又如從以上的這些OMA方式到功率域的NOMA）

複用若是用來區分信号的傳輸方向：上行和下行，那就是雙工。

因為雙工隻需要區分上和下，是以最簡單實用的就是TDD和FDD。不過從原理上講，你也可以有CDD（code division duplex），如上下行信号是通過兩個互相正交的碼字擴頻，故可通過該碼字實作區分。但肯定沒人這麼做，哈哈。

複用除了去實作多址接入和雙工，其實最容易想到的是提升點對點的通信速率，即同時傳輸多路信号，如經典的V-BLAST結構。