VÍCETÓNOVÉ MODULACE PRO ADSL A VDSL PŘENOSOVÉ TECHNOLOGIE. Doktorská disertace, VUT v Brně, 2003

MULTITONE MODULATION FOR ADSL AND VDSL TECHNOLOGIES

dissertation

Czech

Páteřní trasy veřejných sítí jsou většinou postaveny na optických nebo moderních koaxiálních kabelech. Pro poslední úsek sítě k účastníkovi převládají kabely s kroucenými páry měděných vodičů, které podstatně snižují propustnost telekomunikační sítě v koncovém datovém provozu. Digitální přenosové technologie typu ADSL a VDSL představují optimální řešení využití těchto kabelů. Využívají modulační schéma na bázi modulace typu Discrete MultiTone (DMT). Modulační a demodulační jednotka je implementována v signálovém procesoru. Téma disertační práce se zabývá problémem optimalizace vlastní modulace. ADSL i VDSL modulace jsou v tuto chvíli plně normalizovány. Jednou z cest optimalizace přenosu je minimalizace vlivu přenosového kanálu a tedy optimalizace jeho ekvalizace. V této práci byly analyzovány stávající přístupy návrhových algoritmů koeficientů tzv. TEQ ekvalizérů. Jedná se o číslicový filtr typu FIR, který v přijímači minimalizuje vliv mezisymbolových přeslechů. Na základě analýzy byly navrhnuty nové algoritmy SIRCH-CC a MIN-ISI-CC. Algoritmus SIRCH-CC byl navržen v třech přístupech řešení UTC, UNC a UEC. Tyto algoritmy byly v simulaci a následně po implementaci na vývojových kitech ADSL modemu srovnány se stávajícími algoritmy. Prokázalo se, že poskytují stabilní výsledky a nejsou citlivé na vliv nepřizpůsobených odboček vedení, kdy stávající metody zcela selhávají.

The backbone paths of public telephone networks are built on optical fiber or coaxial cables. In the last mile to subscribers the cables with copper twisted pairs prevail. They limit the transmission data rate in the last mile to subscribers. The ADSL and VDSL digital transmission technologies are the optimal solution of utilizing these cables. They use the Discrete MultiTone modulation (DMT). The modulation and demodulation units are implemented on the digital signal processor. The goal of the dissertation work was to optimize DMT modulation. One possibility how to optimize it is to minimize the influence of transmission channel on the data transmission and thus to optimize the equalization realized in DMT modulation. In this work the existing approaches to computing the coefficient of TEQ equalizer were analyzed. It is the FIR digital filter that minimizes the influence of the inter-symbol interference in the receiver. Based on the analysis I designed new algorithms SIRCH-CC (Shortening Impulse Response of Channel with Cyclic Convolution matrices) and MIN-ISI-CC (MINimum InterSymbol Interference with Cyclic Convolution matrices). The SIRCH-CC algorithm was designed in the tree options of the solution: unit tap constraint (UTC), unit norm constraint (UNC) and unit energy constraint (UEC). These algorithms were compared with the existing algorithms by simulation and then by implementation on ADSL modem kits. It has been proved that they offer stable results and that they are not sensitive to unterminated bridging taps on transmission cables, when the existing methods fail completely.

ADSL, VDSL, Asymmetric Digital Subscriber Line, Very high-speed Digital Subscriber Line, TEQ, FEQ, DMT, Time domain EQualizer, Frequency domain EQualiser, Discrete MultiTone modulation

ŠILHAVÝ, P.

1. 9. 2003

UTKO FEKT VUT v Brně

Brno

1

108

108