Trong thông tin đa đ-ờng không dây, kỹ thuật phân tập đ-ợc sử dụng rộng rãi để giảm ảnh h-ởng của fading và tăng độ tin cậy truyền dẫn mà không cần tăng công suất phát hoặc thay đổi băng thông. Kỹ thuật phân tập yêu cầu nhiều bản sao của tín hiệu phát ở máy thu, tất cả có cùng thông tin nh-ng có độ t-ơng quan nhỏ trong thống kê fading. T- t-ởng cơ bản của phân tập là nếu hai hay nhiều mẫu độc lập của tín hiệu đ-ợc phát đi, các mẫu này sẽ bị fading không t-ơng quan. Nghĩa là một vài mẫu bị fading lớn trong khi một vài mẫu khác lại bị nhỏ. Vậy xác suất tất cả các mẫu cùng bị fading đồng thời ở 1 mức nhất định là nhỏ hơn nhiều xác suất 1 mẫu nào đó bị fading ở mức ấy. Do vậy khi kết hợp hợp hợp lý các mẫu khác nhau sẽ cho kết quả tốt để tránh ảnh h-ởng của fading, t-ơng ứng sẽ làm tăng độ tin cậy của truyền dẫn.
Hầu hết các hệ thống không dây đều áp dụng các kỹ thuật phân tập. Theo các miền ng-ời ta chia ra các kỹ thuật phân tập: phân tập tần số, phân tập thời gian, và phân tập không gian.
2.3.1.1 Phân tập thời gian
Phân tập thời gian có thể đ-ợc thực hiện băng cách phát các tin giống nhau trong các khe thời gian khác nhau, điều này tạo ra các tín hiệu bị fading không t-ơng quan ở máy thu. Khoảng thời gian yêu cầu tối thiểu ở mức thời gian kết hợp của kênh hoặc nghịch đảo của tốc độ fading 1/fd =
c/vfc. Thời gian kết hợp là phép đo thống kê của chu kỳ quá trình fading kênh t-ơng đ-ơng. Mã hoá điều khiển lỗi đ-ợc sử dụng nhiều trong các hệ thống thông tin số. Trong thông tin di động mã hoá điều khiển lỗi kết hợp với hoán vị để thực hiện phân tập thời gian. Trong tr-ờng hợp này các bản sao của tín hiệu phát đ-ợc truyền tới máy thu ở dạng thông tin d- do mã hoá điều khiển lỗi. Khoảng thời gian giữa các bản sao của tín hiệu phát
đ-ợc tạo ra bằng cách hoán vị thời gian để thu đ-ợc fading độc lập ở đầu ra của bộ giải mã. Do hoán vị thời gian nên tạo ra trễ giải mã, kỹ thuật này th-ờng hiệu quả với môi tr-ờng fading nhanh hay thời gian kết hợp kênh nhỏ. Với kênh fading chậm một bộ hoán vị lớn có thể tạo ra trễ đáng kể, điều này không thích hợp với các ứng dụng nhạy cảm với trễ nh- truyền thoại. Ràng buộc này loại trừ phân tập thời gian cho một vài hệ thống di động. Ví dụ khi máy vô tuyến di động đứng yên thì phân tập thời gian không thể giảm fading. Một trong các hạn chế của ph-ơng pháp này là do d- thừa trong miền thời gian nên tạo ra thất thoát trong hiệu quả băng tần.
2.3.1.2 Phân tập tần số
Đây là kỹ thuật sử dụng nhiều tần số khác nhau để phát cùng một tin. Các tần số cần dùng phải có khoảng cách đủ lớn để giữ sự độc lập ảnh h-ởng của fading với các tần số còn lại. Khoảng tần số ở mức vài lần băng thông kết hợp kênh sẽ bảo đảm đặc tính thống kê fading của các tần số khác nhau sẽ độc lập nhau. Băng thông kết hợp khác nhau với các môi tr-ờng truyền khác nhau. Trong thông tin di động, các bản sao của tín hiệu phát đ-ợc đ-ợc đ-a tới máy thu ở dạng d- thừa trong miền tần số để tạo ra trải phổ giống nh- trải phổ chuỗi trực tiếp (DSSS), điều chế đa sóng mang, nhảy tần. Kỹ thuật trải phổ có tác dụng khi băng thông kết hợp của kênh nhỏ. Tuy nhiên khi băng thông kết hợp của kênh lớn hơn băng thông trải phổ, thì trải trễ đa đ-ờng sẽ nhỏ hơn chu kỳ symbol. Tong tr-ờng hợp này, trải phổ sẽ không hiệu quả để tạo ra phân tập tần số . T-ơng tự nh- phân tập thời gian, phân tập tần số gây ra tổn thất hiệu quả băng tần do sự d- thừa trong miền tần số.
2.3.1.3 Phân tập không gian
Phân tập không gian đ-ợc sử dụng phổ biến trong thông tin siêu cao tần không dây. Phân tập không gian còn đ-ợc gọi là phân tập anten. Đó là một kỹ thuật điển hình sử dụng nhiều anten hay các mảng anten đ-ợc sắp xếp với khoảng cách phù hợp để tín hiệu trên các anten độc lập. Khoảng
cách yêu cầu thay đổi tuỳ theo độ cao anten, môi tr-ờng truyền và tần số. Khoảng cách điển hình th-ờng khoảng vài b-ớc sóng là đủ để đảm bảo các tín hiệu không t-ơng quan. Trong phân tập không gian các bản sao của tín hiệu phát đ-ợc đ-a tới máy thu ở dạng d- thừa trong miền không gian. Không nh- phân tập tần số và phân tập thời gian, phân tập không gian không gây tổn thất trong hiệu quả băng tần. Đặc tính này rất thích hợp với thông tin không dây trong t-ơng lai.
Phân tập phân cực và phân tập góc là 2 dạng của phân tập không gian. Trong phân tập phân cực tín hiệu phân cực đứng và tín hiệu phân cực ngang đ-ợc phát bằng 2 anten phân cực khác nhau và cũng thu bằng 2 anten phân cực khác nhau. Sự khác nhau về phân cực đảm bảo 2 tín hiệu không t-ơng quan mà không phải đặt 2 anten cách xa nhau. Phân tập góc đ-ợc sử dụng phổ biến cho truyền dẫn với tần số sóng mang trên 10Ghz . Trong tr-ờng hợp này các tín hiệu phát có sự phân tán cao trong không gian nên các tín hiệu thu từ các h-ớng khác nhau sẽ độc lập với nhau. Từ đó 2 hoặc nhiều anten định h-ớng để thu từ các h-ớng khác nhau ở máy thu sẽ tạo ra bản sao của tín hiệu phát không t-ơng quan.
Dựa trên số l-ợng các anten đ-ợc dùng cho phát hay thu ta phân loại phân tập không gian thành phân tập phát và phân tập thu. Trong phân tập thu, nhiều anten đ-ợc sử dụng ở máy thu để thu các bản sao độc lập của tín hiệu phát. Các bản sao của tín hiệu phát đ-ợc kết hợp để tăng SNR và giảm fading đa đ-ờng. Trong phân tập phát, nhiều anten đ-ợc triển khai ở vị trí máy phát. Tin đ-ợc xử lý ở máy phát và sau đó đ-ợc truyền chéo qua các anten. Chi tiết về phân tập phát sẽ đ-ợc đề cập trong phần (2.3.3).
Trong thực tế các hệ thống thông tin để đảm bảo nhu cầu thì 2 hoặc nhiều sơ đồ phân tập th-ờng đ-ợc kết hợp lại tạo ra phân tập nhiều chiều. Ví dụ trong hệ thống di động tế bào GSM nhiều anten thu ở trạm gốc đ-ợc dùng kết hợp với hoán vị và mã hoá điều khiển lỗi để lợi dụng cả phân tập thời gian và không gian.