how to establish the next model

Lee_john

1 Introduction 1
1.1 Digital Subscriber Lines . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1
1.1.1 Cabling in a Typical Subscriber Loop . . . . . . . . . . . . . . . . 2
1.1.2 Types of DSL Systems . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3
1.2 Noise Environment for xDSL Sytems . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6
1.2.1 Crosstalk . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6
1.2.2 Radio Frequency Interference . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8
1.2.3 Impulse Noise . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8
1.3 NEXT in xDSL Systems . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8
1.3.1 Characteristics of NEXT . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9
1.4 Previous Methods to Mitigate NEXT . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10
1.5 Scope and Contributions of Thesis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11
Table of Contents v
2 Simulation Models 16
2.1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16
2.2 Channel Modelling . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17
2.3 ABCD Two-Port Parameters . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20
2.4 NEXT Model . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24
2.5 Conclusions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33
3 NEXT Cancellation System 34
3.1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34
3.2 Estimation of Crosscorrelation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34
3.3 NEXT Cancellation System . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36
3.4 Simulations Results . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41
3.5 Conclusions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46
4 NEXT Cancellation Using FDLMS Adaptive Filters 47
4.1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47
4.2 Improved Convergence Rate & Tracking Performance . . . . . . . . . . . 48
4.2.1 Stability . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 51
4.2.2 Convergence rate . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 52
4.2.3 Tracking Performance . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 54
4.3 Simulation Results . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 58
4.3.1 Convergence rate . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 58
4.3.2 Tracking performance . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 59
4.4 Comparison of time- and frequency-domain implementations . . . . . . . 62
4.5 Conclusions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 65
5 NEXT Cancellation Using Variable-Length Cancellers 67
5.1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 67
5.2 Filter-tap minimization . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 68
Table of Contents vi
5.3 Optimizing the filter lengths . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 70
5.3.1 Adjusting the tap weights on convergence . . . . . . . . . . . . . . 74
5.4 Simulation Results . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 75
5.5 Conclusions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 81
6 NEXT Mitigation usingWavelets 82
6.1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 82
6.2 Gaussian Nature of Crosstalk . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 83
6.3 Crosstalk Mitigation Using Wavelets . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 84
6.3.1 Estimate of the crosstalk noise across the wavelet levels . . . . . . 86
6.4 Simulation Results . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 88
6.5 Conclusions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 95
7 Conclusions 96
7.1 Suggestions for Future Research . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 98
References 100