Phân tập không gian còn gọi là phân tập anten. Phân tập không gian được sử dụng phổ biến trong truyền thông không dây dùng sóng viba. Phân tập không gian sử dụng nhiều anten được sắp xếp trong không gian tại phía phát hoặc phía thu, để đồng thời truyền hoặc nhận tin tức.
Một trong những đặc trưng cơ bản của hệ thống phân tập anten là tính tương quan không gian. Các anten cần được đặt ở những vị trí thích hợp để đảm bảo mức độ tương quan giữa các tín hiệu là không quá lớn.
Phân tập anten bao gồm:
Phân tập anten phát: Trong phân tập phát, nhiều anten đựơc triển khai ở vị trí máy phát. Tin được xử lí ở máy phát và sau đó được truyền chéo qua các anten.
Phân tập anten thu: Trong phân tập thu, nhiều anten được sử dụng ở máy thu để thu các bản sao độc lập của tín hiệu phát. Các bản sao của tín hiệu phát được kết hợp để tăng SNR và giảm fading nhiều đường.
Dựa vào số lượng anten bên thu và bên phát mà phân chia hệ thống phân tập không gian ra thành:
Hệ thống SISO : Single input, single output Hệ thống SIMO : Single input, multi output Hệ thống MISO: Multi input, single output
Hệ thống MIMO: Multi input, multi output
Trong phân tập không gian, các phiên bản của tín hiệu phát được truyền đến nơi thu tạo nên sự dư thừa trong miền không gian. Không giống như phân tập thởi gian và ần số, phân tập không gian không làm giảm hiệu suất băng thông. Đặc tính này rất quan trọng trong truyền thông không dây tốc độ cao trong tương lai. Trong phân tập anten thu, nhiều anten được sử dụng ở nơi thu để nhận các phiên bản của tín hiệu phát một cách độc lập. Các phiên bản của tín hiệu phát được kết hợp một cách hoàn hảo để tăng SNR của tín hiệu thu và làm giảm bớt fading đa đường. Trong hệ thống thực tế, để đạt được BER của hệ thống theo yêu cầu, ta kết hợp hai hay nhiều hệ thống phân tập thông thường để cung cấp sự phân tập nhiều chiều (multi-demnsional diversity).
Các mô hình hệ thống thông tin không dây có thể được phân loại thành bốn hệ thống cơ bản là SISO, SI O, ISO, và I O như hình 4.2. Hình vẽ mô tả sự phân chia hệ thống viễn thông dựa vào số lượng anten bên thu và bên phát. Trong đó SISO (single input single output) là hệ thống chỉ bao gồm một anten bên thu và một anten bên phát, không phải là hệ thống phân tập không gian.
Hệ thống MIMO là hệ thống sử dụng đa anten cả nơi phát và nơi thu. Hệ thống có thể cung cấp phân tập phát nhờ đa anten phát, cung cấp phân tập thu nhờ vào đa anten thu nhằm tăng chất lượng hệ thống hoặc thực hiện Beamforming tại nơi phát và nơi thu để tăng hiệu suất sử dụng công suất, triệt can nhiễu. Ngoài ra dung lượng hệ thống có thể cải thiện đáng kể nhờ vào độ lợi ghép kênh cung cấp bởi kỹ thuật mã hoá không gian-thời gian V-BLAST.
Với các ưu điểm về hiệu suất, triệt can nhiễu, dung lượng và chất lượng hệ thống I O đang được nghiên cứu để ứng dụng vào các hệ thống thông tin tương lai.
Tuy nhiên hệ thống MIMO không có khả năng chống lại fading chọn lọc tần số, vì vậy kỹ thuật kết hợp giữa I O và OFD cũng đang được nghiên cứu trong các chuẩn không dây như chuẩn IEEE 802.11n (WLAN), IEEE 802.16e (WIMAX).
RX0 TX RX1 TX0 TX RX SIMO TX1 TX0 SISO (a) RX TX1 MISO (b)
Hình 3.1 Phân loại hệ thống thông tin không dây