基于MIMO的雙絞線高速傳輸仿真平臺研發(fā).pdf

1、雙絞線通信系統(tǒng)因其較強的傳輸能力和低廉的價格,并且易于部署,已成為目前寬帶接入以及互聯(lián)網(wǎng)連接中應用最廣泛、最有成效的方案。在雙絞線通信系統(tǒng)中,衰減和串擾是對系統(tǒng)性能影響最大的因素,而其中衰減與線纜質(zhì)量相關,一旦線纜部署完成,其衰減也就固定下來,因此串擾成為限制雙絞線通信系統(tǒng)傳輸速率的最主要參數(shù)。
　　雖然目前國內(nèi)外已有大量的雙絞線通信系統(tǒng)相關文獻或論文,且已有許多成熟的雙絞線方案標準,但現(xiàn)有技術大多將所有串擾當作噪聲處理以提高系統(tǒng)

2、傳輸能力。而串擾中的遠端串擾(FEXT)具有對接收端有用的邊信息,直接對其進行噪聲抑制不僅需要消耗大量硬件資源,而且會造成系統(tǒng)資源浪費。因此,非常有必要研究如何利用遠端串擾提高系統(tǒng)傳輸容量。另外,而目前電信工業(yè)聯(lián)盟TIA/EIA等定義的 CAT5e/6等雙絞線在市場上已有大量部署,其傳輸速率尚有潛力可以挖掘。針對以上所述現(xiàn)狀,本文主要工作如下:
　　首先,簡單介紹了現(xiàn)有雙絞線通信系統(tǒng)的原理及優(yōu)勢,并分析了雙絞線通信系統(tǒng)中的重要參數(shù)

3、及其對系統(tǒng)傳輸性能的影響;對目前常用的雙絞線系統(tǒng):數(shù)字用戶線系統(tǒng)DSL及基于雙絞線的以太網(wǎng)連接系統(tǒng)進行了詳細的介紹,并分析了其優(yōu)缺點。
　　其次,針對現(xiàn)有CAT5e/6等多對雙絞線線纜最高只支持1Gbps傳輸速率的現(xiàn)狀,提出了一種新的基于多輸入多輸出(MIMO)的雙絞線自適應速率高速傳輸方案。該方案將 FEXT當作有用信號,利用其邊信息,從而將多對線纜信道聯(lián)合視為一個MIMO系統(tǒng)進行聯(lián)合處理;然后結合ADSL系統(tǒng)中使用的離散多音頻

4、(DMT)技術,并利用已有的比特功率分配算法實現(xiàn)自適應速率傳輸,充分利用 CAT5e/6雙絞線信道。
　　最后,通過安捷倫公司提供的設備測量多種 CAT5e/6線纜參數(shù),再根據(jù)測量結果和其他現(xiàn)有數(shù)據(jù)分析所提方案的系統(tǒng)容量,并與現(xiàn)有傳輸技術的系統(tǒng)容量進行對比,驗證所提方案的優(yōu)勢。然后在理論分析的基礎上,利用 Matlab/Simulink進行雙絞線傳輸仿真平臺的搭建。該仿真平臺中利用真實的線纜數(shù)據(jù)搭建信道模塊,同時結合MIMO和DM