本文選題：雙絞線　切入點(diǎn)：串?dāng)_　出處：《電子科技大學(xué)》2014年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

【摘要】：雙絞線通信系統(tǒng)因其較強(qiáng)的傳輸能力和低廉的價(jià)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(yīng)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?dāng)_是對(duì)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(guān),一旦線纜部署完成,其衰減也就固定下來(lái),因此串?dāng)_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(guó)內(nèi)外已有大量的雙絞線通信系統(tǒng)相關(guān)文獻(xiàn)或論文,且已有許多成熟的雙絞線方案標(biāo)準(zhǔn),但現(xiàn)有技術(shù)大多將所有串?dāng)_當(dāng)作噪聲處理以提高系統(tǒng)傳輸能力。而串?dāng)_中的遠(yuǎn)端串?dāng)_(FEXT)具有對(duì)接收端有用的邊信息,直接對(duì)其進(jìn)行噪聲抑制不僅需要消耗大量硬件資源,而且會(huì)造成系統(tǒng)資源浪費(fèi)。因此,非常有必要研究如何利用遠(yuǎn)端串?dāng)_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(chǎng)上已有大量部署,其傳輸速率尚有潛力可以挖掘。針對(duì)以上所述現(xiàn)狀,本文主要工作如下:首先,簡(jiǎn)單介紹了現(xiàn)有雙絞線通信系統(tǒng)的原理及優(yōu)勢(shì),并分析了雙絞線通信系統(tǒng)中的重要參數(shù)及其對(duì)系統(tǒng)傳輸性能的影響;對(duì)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(jìn)行了詳細(xì)的介紹,并分析了其優(yōu)缺點(diǎn)。其次,針對(duì)現(xiàn)有CAT5e/6等多對(duì)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(yīng)速率高速傳輸方案。該方案將FEXT當(dāng)作有用信號(hào),利用其邊信息,從而將多對(duì)線纜信道聯(lián)合視為一個(gè)MIMO系統(tǒng)進(jìn)行聯(lián)合處理;然后結(jié)合ADSL系統(tǒng)中使用的離散多音頻(DMT)技術(shù),并利用已有的比特功率分配算法實(shí)現(xiàn)自適應(yīng)速率傳輸,充分利用CAT5e/6雙絞線信道。最后,通過(guò)安捷倫公司提供的設(shè)備測(cè)量多種CAT5e/6線纜參數(shù),再根據(jù)測(cè)量結(jié)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(shù)的系統(tǒng)容量進(jìn)行對(duì)比,驗(yàn)證所提方案的優(yōu)勢(shì)。然后在理論分析的基礎(chǔ)上,利用Matlab/Simulink進(jìn)行雙絞線傳輸仿真平臺(tái)的搭建。該仿真平臺(tái)中利用真實(shí)的線纜數(shù)據(jù)搭建信道模塊,同時(shí)結(jié)合MIMO和DMT等技術(shù),完成基于MIMO的雙絞線高速傳輸仿真平臺(tái)的開(kāi)發(fā)。該仿真平臺(tái)可以為在CAT5e/6傳輸10Gbps信號(hào)的硬件實(shí)現(xiàn)、性能評(píng)估等提供基礎(chǔ),具有重要的實(shí)用價(jià)值。
[Abstract]:The twisted-pair communication system has become the most widely used and effective scheme in broadband access and Internet connection because of its strong transmission ability, low price and easy deployment. Attenuation and crosstalk are the most important factors affecting the performance of the system, and the attenuation is related to the cable quality. Once the cable is deployed, the attenuation is fixed. So crosstalk is the main parameter to limit the transmission rate of twisted-pair communication system. Although there are a lot of literatures or papers about twisted-pair communication system at home and abroad, there are many mature standards of twisted-pair communication system. However, in most of the prior art, all crosstalk is treated as noise to improve the transmission capability of the system, and the remote crosstalk FEXT in crosstalk has useful edge information for the receiver, so it not only needs a lot of hardware resources to suppress the noise directly. Therefore, it is necessary to study how to use remote crosstalk to improve the transmission capacity of the system. In addition, CAT5e/6 and other twisted-pair wires, as defined by TIA/EIA, have been widely deployed in the market. According to the present situation, the main work of this paper is as follows: firstly, the principle and advantages of the existing twisted-pair communication system are briefly introduced. This paper also analyzes the important parameters of twisted-pair communication system and its influence on the transmission performance of the system, and introduces in detail the digital subscriber line system (DSL) and the Ethernet connection system based on twisted-pair cable. The advantages and disadvantages are also analyzed. Secondly, aiming at the current situation that the existing CAT5e/6 and other pairs of twisted pair cable can only support 1Gbps transmission rate up to 1 Gbps, In this paper, a new high-speed rate adaptive transmission scheme for twisted-pair cable based on multi-input and multiple-output (Mimo) is proposed, in which FEXT is regarded as a useful signal and its edge information is used, so that the multi-pair cable channel is treated as a MIMO system. Then combining with the discrete multi-audio (DMT) technique used in ADSL system and using the existing bit power allocation algorithm to realize adaptive rate transmission, the CAT5e/6 twisted-pair channel is fully utilized. Finally, Through the equipment provided by Agilent Company, the parameters of various CAT5e/6 cables are measured, and the system capacity of the proposed scheme is analyzed according to the measurement results and other existing data, and compared with the system capacity of the existing transmission technology. The advantages of the proposed scheme are verified. Based on the theoretical analysis, the simulation platform of twisted-pair transmission is built with Matlab/Simulink. In the simulation platform, the channel module is built with real cable data, and the technologies such as MIMO and DMT are combined. The simulation platform for high-speed transmission of twisted pair wire based on MIMO is developed, which can provide a basis for the hardware implementation and performance evaluation of 10Gbps signal transmission in CAT5e/6, and has important practical value.
【學(xué)位授予單位】：電子科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號(hào)】：TN919.3

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本文編號(hào)：1608843