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一. 空间分集技术
复制同一个数据流的不同版本，分别在不同的天线进行编码、调制，然后发送。接收机分离接收信号，然后解调、解码，将同一数据流的不同接收信号合并，恢复出原始信号。空间分集技术可以更可靠地传输数据。模型图如下：
二. 空分复用技术
将需要传送的数据分为多个数据流，分别通过不同的天线进行编码、调制，然后进行传输，从而提高系统的传输速率。天线之间互相独立，一个天线相当于一个独立的信道，接收机分离接收信号，然后解调和解码，将几个数据流合并，恢复出原始信号。模型图如下：
三. 与MIMO的结合
结合MIMO与正交频分多路复用形成流程图如下：
MIMO在得到编码后的码字后，通过调制转化为方便电磁传播的数据状态，之后再经过层映射、预编码、资源映射，再到OFDM进行进一步的编码，最后通过天线端口进行传输。
物理层的传输过程总结为如下九个流程：
- 信道编码与交织
- 调制与解调：计算机领域到数字信号处理领域
- 多天线技术的层映射：空间分集
- 扩频编码：例如同频码分，仅仅用于上行
- 多天线MIMO技术的预编码：同频空分
- 无线资源映射：英语RE Mapping，实现串行时域到并行频域
- 波束塑形 beamforming
- OFDM变换：频分复用
- RF射频调制：数字到模拟
在整个过程中MIMO需要完成空间分集与空分复用。在时域和频域，均有其他技术来扩大信道容量。