影响移动信号传输的因素有多径效应和阴影效应。多条不同长短路径的信号传输造成的失真称为多径效应,由障碍物阻挡导致的失真称为阴影效应。分集是利用无线传播环境中同一信号的独立样本之间不相关的特点来传输。因此,要获得分集效果最重要的条件是各个信号经历的衰落应该是不相关的,使接收机能够获得多个统计独立的、携带同一信息的衰落信号来进行分散传输,然后把接收机收到的多个统计独立的衰落信号进行合并以降低衰落的影响,有效补偿衰落信道的损耗,改善链路传输性能,提高信号利用率,为提升终端用户体验奠定基础。
无线通信的简单传输分集合成技术于1998年提出。此技术给出了单发双收和双发双收两个经典的时间分集模型,为分集增益与系统容量计算提供了基本方法。其中两天线最高速率接收合成原理如图所示。
分集技术分为宏分集与微分集两种。宏分集是一种减少慢衰落影响的技术,主要用于蜂窝移动通信系统中;微分集是一种减少快衰落影响的技术,为了达到信号之间的不相关性,需要从空间、频率、极化、角度及时间等方面考虑。因此,分集合成技术根据信号承载(调制)的不同类型,可以分为空间分集合成、频率分集合成、角度分集合成、极化分集合成、时间分集合成。分集合成需要分别在发射端和接收端使用。从第二代移动通信系统(second generation mobile communication system,2G)开始,上述分集合成技术便逐步得到应用,而在4G研究阶段又演进到协作分集,亦即将不同的用户视作天线实现分集增益。同时,也出现了将多种合成技术有机结合起来的混合合成技术,用于获得系统性能与复杂性的优化。