DSL光铜融合传输关键技术研究与验证

作     者：张浩然 

作者单位：电子科技大学 

学位级别：硕士

导师姓名：唐友喜

授予年度：2017年

学科分类：0810[工学-信息与通信工程] 08[工学] 081001[工学-通信与信息系统] 

主      题：DSL 直接扩频码分多址 数字中频 高精度同步 

摘      要：随着高清电视,视频会话等一系列高带宽需求的服务出现,传统的DSL(Digital Subscriber Line)接入技术已很难满足用户对带宽的需求。光纤虽有很高的传输速率,但若想全面实现光纤入户,建设成本过高且所需时间过长。于是,业界为提高用户带宽和降低建设成本,提出“光铜融合的过渡方案。“光铜融合即用户端依然使用DSL接入网,中心设备和远端设备对铜线信号进行聚合分离,并与光信号进行转换,中间远距离传输通过光纤完成。通过查阅已有文献,“光铜融合仍没有具体的传输系统方案设计。为此,论文提出了“光铜融合的信号处理方案,并对其中的关键技术进行了详细设计和仿真,然后在FPGA(Field—Programmable Gate Array)的平台上对关键技术进行了实现,最后对系统进行了测试和分析。具体包括如下内容:首先,论文介绍了 “光铜融合传输系统的应用场景,提出了改进方案。原来的中心设备向机房靠拢,可携带一个或者两个远端设备。远端设备在单独运行的状态下可最多保证48个用户的通信;若有两个远端设备同时运行,则每个设备最多可携带24个用户。系统使用直接扩频码分多址作为多址接入技术,选择64位Walsh码作为扩频码,单用户带宽的17.664MHz,总带宽为1130.496MHz,并且论文根据信号无帧结构和高带宽的特点设计了 8路并行的方式。然后,论文对系统中的关键技术进行算法设计。首先在并行8路数据传输的架构上对数字中频模块的算法进行了推导。又由于直接扩频码分多址技术对时间同步的高要求,为保证用户的上下行速率分别达到50Mbps和100Mbps,论文设计了时间粗同步方案和精度为1/256Chip的高精度时间同步方案。最后,论文在FPGA平台上验证了系统的性能并进行了分析。测试数据表明,中间信道有着较大的频率性选择性衰落,并且DSL信号间存在较大的串扰。在接收端对进行信道频域均衡,并改善了硬件性能之后,测得用户上下行速率为42.4Mbps 和 87.1Mbps。