home *** CD-ROM | disk | FTP | other *** search
/ Internet Standards / CD2.mdf / ccitt / 1992 / q / q551.asc < prev    next >
Text File  |  1991-12-31  |  40KB  |  781 lines

  1.          All drawings appearing in this Recommendation have been done in Autocad.
  2.          Recommendation Q.551
  3.                                  TRANSMISSION CHARACTERISTICS OF DIGITAL EXCHANGES
  4.          1      Introduction
  5.          1.1    General
  6.                The field of application of this Recommendation is found in  Recommendation
  7.          Q.500.
  8.                Note - A high percentage of international calls will have  a  digital  PABX
  9.          included in the connection. Therefore, Recommendations Q.551-Q.554 are applicable
  10.          also for digital PABXs with regard  to  those  specific  transmission  parameters
  11.          affecting the  transmission  quality  of  an  international  call,  for  instance
  12.          Loudness Ratings, noise, talker's and listener's sidetone,  echo  and  stability.
  13.          These Recommendations primarily concern digital PABXs connected digitally to  the
  14.          international  network.  However,  Administrations   may   find   some   of   the
  15.          specification details useful for digital PABXs connected by analogue means to the
  16.          international network.
  17.                The signals taken into  consideration  are  passed  through  the  following
  18.          interfaces as described in Recommendations Q.511 and Q.512  and  Figures  1/Q.551
  19.          and 2/Q.551.
  20.                -   Interface A is for primary digital signals  at  2048  kbit/s  or  1544
  21.                   kbit/s.
  22.                -   Interface B is for secondary digital signals at 8448  kbit/s  or  6312
  23.                   kbit/s.
  24.                -   Interface C comprises both 4-wire and 2-wire analogue trunk interfaces. 
  25.                   Interfaces C1 4-wire and C2 2-wire represent possible  applications  of
  26.                   interface C in Figure 1/Q.511.
  27.                Interface C1 repres     a   4-wire   and   interface   C2   a
  28.          2-wire analogue trunk interface. For practical reasons, C1  and  C2
  29.          are further sub-divided into C11, C12, C13, C21 and C22.
  30.               C11 interfaces channel  translating  equipment.  C12  and  C13
  31.          interface 4-wire analogue exchanges; C12 via the  relay  sets,  C13
  32.          directly to the switching stages.
  33.               C21 is an interface applicable when a 2-wire circuit  connects
  34.          a digital transit exchange  with  a  local  exchange,  analogue  or
  35.          digital. C22 is an  interface  applicable  when  a  2-wire  circuit
  36.          connects local exchanges, analogue and/or digital.
  37.               See Figures  1/Q.551  and  2/Q.551  for  illustration  of  the
  38.          principles.
  39.                -   Interface      V  is  for   digital   subscriber   line
  40.                access.
  41.                -   Interface   type   Z   is   for   analogue   subscriber
  42. line access.
  43.                Note 1 - Remote analogue exchange concentrators and analogue PABXs may  use
  44.          interface Z for access to a digital exchange.
  45.                Note 2 - In the future, differences in circuit configurations with  respect
  46.          to transmission parameters may cause a sub-division of the Z interface.
  47.                                         Figure 1/Q.551 - T1107790-87
  48.  
  49.                                         Figure 2/Q.551 - T1107800-87
  50.  
  51.                Also for ports other than those designated Z, there can exist  types  whose
  52.          transmission characteristics have not been  defined,  even  though  they  may  be
  53.          recognized as being in practical operation. This may be due to CCITT  not  having
  54.          considered their international standardization justified, e.g., because of  their
  55.          limited use, or  because  their  function  is  to  coordinate  with  pre-existing
  56.          national standards. However, later additions to recommended  interfaces  are  not
  57.          ruled out (e.g., 4-wire subscriber interface).
  58.                Interface types V and Z may appear remote from  the  exchange  through  the
  59.          use of digital transmission facilities. When this  occurs,  there  should  be  no
  60.          impact on transmission  parameters  other  than  delay.  Transmission  parameters
  61.          associated with interface Z include the effects of  the  equipment  provided  for
  62.          interfacing the analogue subscriber line to the digital switching network of  the
  63.          exchange.
  64.                Multislot  channels  are  not  considered  in  this  Recommendation.   This
  65.          requires further study.
  66.  
  67.  
  68.  
  69.                                                         Fascicle VI.5 - Rec. Q.551   PAGE1
  70.  
  71.                It is necessary to ensure that representative feeding currents are  flowing
  72.          during the measurements of all of these transmission  parameters.  These  feeding
  73.          currents can contribute to noise, distortion, crosstalk, variation of  gain  with
  74.          input level, etc. Therefore, appropriate allowances for this  must  be  made.  In
  75.          some  cases,  where  indicated,  the  permissible  limits  quoted  include  these
  76.          allowances.
  77.  
  78.  
  79.  
  80.  
  81.  
  82.  
  83.  
  84.  
  85.  
  86.  
  87.  
  88.  
  89.  
  90.  
  91.  
  92.  
  93.  
  94.  
  95.  
  96.  
  97.  
  98.  
  99.  
  100.  
  101.  
  102.  
  103.  
  104.  
  105.  
  106.  
  107.  
  108.  
  109.  
  110.  
  111.  
  112.  
  113.  
  114.  
  115.  
  116.  
  117.  
  118.  
  119.  
  120.  
  121.  
  122.  
  123.  
  124.  
  125.  
  126.  
  127.  
  128.  
  129.  
  130.  
  131.  
  132.  
  133.  
  134.  
  135.  
  136.  
  137.  
  138.  
  139.  
  140.          PAGE2   Fascicle VI.5 - Rec. Q.551
  141.  
  142.                Detailed transmission characteristics for these interfaces are provided  in
  143.          the following Recommendations:
  144.                -   Recommendation Q.552 for 2-wire analogue interfaces
  145.                -   Recommendation Q.553 for 4-wire analogue interfaces
  146.                -   Recommendation Q.554 for digital interfaces.
  147.                In   the   present   Recommendations,   values   given   for   transmission
  148.          characteristics relate to the path from an exchange test  point  to  an  exchange
  149.          interface and vice-versa; the overall characteristics for  connections  involving
  150.          two interfaces can in most cases be obtained by suitably combining  these  values
  151.          (see Recommendation Q.551, S 3).
  152.                In the future, other interfaces may be defined.
  153.                At this time these Recommendations  consider  analogue  signals  which  are
  154.          encoded in accordance with Recommendation G.711. Other coding laws may be defined
  155.          in the future and these Recommendations will need to take them into account.
  156.                The  transmission  characteristics  of  voice-frequency  (VF)   connections
  157.          through a digital transit exchange should in  principle  provide  performance  in
  158.          accordance with Recommendations G.712, G.713 and, where applicable, Q.45 bis (see
  159.          also Recommendation G.142).
  160.                The principles of Recommendation G.142 and the  limits  of  Recommendations
  161.          G.714 and G.715 have been used as  a  basis  for  establishing  the  transmission
  162.          characteristics for analogue voice frequency connections specified in SS 2 and  3
  163.          of Recommendations Q.552 and  Q.553,  respectively.  The  limit  values  are  not
  164.          necessarily identical with those specified in the G-Series, since in the case  of
  165.          a connection through the exchange, additional allowances generally have been made
  166.          for cabling (see S 2). The principles of Recommendations  G.714  and  G.715  have
  167.          been used for the analogue/digital test connections referred to in SS 2 and 3  of
  168.          Recommendations Q.552 and Q.553, respectively.
  169.                The values given are to be considered as either  "design"  or  "performance
  170.          objectives" according to the explanations of the terms  given  in  Recommendation
  171.          G.102 (Transmission performance  and  objectives  and  recommendations)  and  the
  172.          particular context.
  173.                The specification clauses in this Recommendation  exclude  the  effects  of
  174.          auxiliary functions such as echo suppression, echo cancellation  or  transmission
  175.          to the subscriber of metering impulses, or of  non-telephony  functions  such  as
  176.          telemetering over the subscriber pair.
  177.          1.2    Definitions
  178.          1.2.1  Exchange test points, exchange input and output and half-connections
  179.          1.2.1.1   exchange test points
  180.                The  exchange  test  points  shown  in  Figure  1/Q.551  are  defined   for
  181.          specification purposes. They may not physically exist in an exchange but  may  be
  182.          accessed via the digital switching network. In this case,  some  or  all  of  the
  183.          switching network will be included in the path from the exchange interface to the
  184.          access points.
  185.                The transmission parameters affected  by  this  means  of  access  are  the
  186.          absolute group delay and possibly jitter and wander and bit error ratio. For most
  187.          other parameters, either the exchange  test  points  or  the  access  points  are
  188.          located such that end-to-end performance can be determined by suitably  combining
  189.          performances between each interface and either the exchange test  points  or  the
  190.          access points.
  191.          1.2.1.2   exchange input and output
  192.                The exchange input and output for a connection through a  digital  exchange
  193.          are located at the interfaces identified in S 1.1 and shown  in  Figures  1/Q.551
  194.          and 2/Q.551.
  195.                The exact position of each of these points depends  on  national  practice,
  196.          and it is not necessary for the CCITT to define it.
  197.                However, the applicability of  recommended  values  to  points  arbitrarily
  198.          located is subject to certain restrictions:
  199.                -   for analogue interfaces, as referred to in S 2 of this  Recommendation
  200.                   (maximum length of exchange cabling between  exchange  equipment  ports
  201.                   and the interface);
  202.                -   for digital interfaces, as also mentioned in S 2 (maximum loss between
  203.                   exchange interfaces and connected  equipment,  e.g.,  digital  line  or
  204.                   higher order multiplex equipment).
  205.          1.2.1.3   Half-connections
  206.                input connection - A unidirectional path from an  interface  of  a  digital
  207.  
  208.  
  209.  
  210.  
  211.                                                         Fascicle VI.5 - Rec. Q.551   PAGE1
  212.  
  213.          exchange to an exchange test point.
  214.                output connection - A unidirectional path from an exchange  test  point  to
  215.          an interface of a digital exchange.
  216.                half connection - A bidirectional path comprised  of  an  input  connection
  217.                and an output connection, both having the same exchange interface.
  218.                Note 1 - These terms may be qualified by the  words  analogue  or  digital,
  219.          the qualification signifying the property of the exchange interface.
  220.                Note 2 - An analogue  input  (output)  (half)  connection  may  be  further
  221.          qualified by the words 2-wire or 4-wire.
  222.                Note 3 - Refer to Recommendation Q.9 for additional information.
  223.          1.2.2  Relative levels
  224.          1.2.2.1   Exchange test points
  225.                The nominal relative level at the input and output exchange test points  is
  226.          assigned the value 0 dBr.
  227.          1.2.2.2   Analogue interfaces
  228.                The nominal relative level at the exchange input point is designated Li.
  229.                The nominal relative level at the exchange output point is designated Lo.
  230.          1.2.2.3   Digital interfaces
  231.                The relative level to  be  associated  with  a  point  in  a  digital  path
  232.          carrying a digital bit stream generated by a coder lined-up  in  accordance  with
  233.          the principles of Recommendation G.101 is determined by the value of the  digital
  234.          loss or gain between the output of the coder and the point considered.
  235.                If there is no such loss or gain the relative levels at the exchange  input
  236.          and output points (i.e., digital interfaces V, A and B) are by convention said to
  237.          be 0 dBr. For further information, see Recommendation G.101, S 5.3.2.4.
  238.                Note - The digital level may be established using  measuring  equipment  in
  239.          accordance with Recommendation O.133.
  240.                Relative level has no meaning for digital bit streams that are not  derived
  241.          from real or simulated analogue sources.
  242.          1.2.3  Measurement conditions
  243.          1.2.3.1   Common measurement conditions
  244.                All digital signal processing devices which affect bit integrity of the  64
  245.          kbit/s path (e.g., digital loss  pads,  code  converters,  digital  echo  control
  246.          devices, digital speech interpolation apparatus or all-zero suppressors) must  be
  247.          rendered  inoperative  when  measuring  the  transmission  parameters   of   this
  248.          Recommendation. However,  if  the  nominal  transmission  loss,  NL,  for  speech
  249.          connections is implemented by a digital loss  pad,  the  loss  pad  must  not  be
  250.          inoperative for the output connection when measuring parameters dependent on NL.
  251.                Where measuring transmission parameters between 2-wire ports is  considered
  252.          necessary, the opposite direction of transmission must be interrupted in order to
  253.          avoid disturbing effects due to reflections at hybrids.
  254.                In addition, a quiet code, i.e., a  PCM  signal  corresponding  to  decoder
  255.          output value 0 (m-law) or output value 1 (A-law), with the sign bit  in  a  fixed
  256.          state should be applied to the exchange test point.
  257.                Note - These patterns are slightly different from the  idle  code  produced
  258.          by an exchange (see e.g., Recommendation Q.522, S 2.12).
  259.  
  260.  
  261.  
  262.  
  263.  
  264.  
  265.  
  266.  
  267.  
  268.  
  269.  
  270.  
  271.  
  272.  
  273.  
  274.  
  275.  
  276.  
  277.  
  278.  
  279.  
  280.  
  281.  
  282.          PAGE2   Fascicle VI.5 - Rec. Q.551
  283.  
  284.                1.2.3.2   Reference frequency
  285.                For the reference frequency, Recommendation O.6 applies:
  286.                -   A reference test frequency of 1020 Hz is recommended for test frequency 
  287.                   generating  circuits  or  instruments  that  provide   reference   test
  288.                   frequencies. The specified frequency tolerance should be +2 to -7 Hz.
  289.          1.2.3.3   Impedance
  290.                Unless otherwise specified, measurements at analogue  interfaces  shall  be
  291.          made under nominally matched conditions.
  292.                Note - The preferred interpretation of this statement should  be  that  the
  293.          nominal exchange impedance should be  used  as  the  internal  impedance  of  the
  294.          analogue test generator  and  the  analogue  level  meter.  However,  under  some
  295.          circumstances it may be preferable to use a low impedance generator  and  a  high
  296.          impedance meter which corresponds to an exact matching  to  the  actual  exchange
  297.          impedance. (Losses measured according to the two methods will only  differ  by  a
  298.          small amount, in the same order  of  magnitude  as  the  loss  of  a  very  short
  299.          subscriber cable.)
  300.          1.2.3.4   Test levels at analogue interfaces
  301.                At the reference frequency,  test  levels  are  defined  in  terms  of  the
  302.          apparent power relative to 1 mW.
  303.                Where no value is given, the test level should be -10 dBm0.
  304.                At frequencies different from the  reference  frequency,  test  levels  are
  305.          defined as having the same voltage as the test level at the reference  frequency.
  306.          Measurements  are   based   on   the   use   of   a   test   generator   with   a
  307.          frequency-independent EMF.
  308.                The above considerations  are  primarily  concerned  with  measurements  at
  309.          discrete frequencies. Their impact on the measurement at interfaces with  complex
  310.          impedances of broadband signals (e.g., random or quasi-random noise with  defined
  311.          spectral intensity) and vice versa needs further study.
  312.          1.2.4  Transmission loss
  313.          1.2.4.1   Nominal transmission loss
  314.                A connection through the exchange (see Figure 1/Q.551)  is  established  by
  315.          connecting in both directions an input located at  one  interface  to  an  output
  316.          located at another interface.
  317.                The nominal transmission loss for  a  connection  through  an  exchange  is
  318.          equal to the difference of the relative levels at the input and the output.
  319.                                          NL = (Li - Lo) dB
  320.                The nominal transmission loss between the input at  an  analogue  interface
  321.          and the exchange test point is defined as:
  322.                                               NLi = Li
  323.                The nominal transmission loss between  the  exchange  test  point  and  the
  324.          output of an analogue interface is defined as:
  325.                                              NLo = -Lo
  326.                This is equal to the nominal  "composite  loss"  (see  definition  in  Blue
  327.          Book, Fascicle I.3) at the reference frequency. See also Recommendation G.101,  S
  328.          5.3 and Supplement No. 1 in Fascicle VI.5 of the CCITT Blue Book.
  329.                Note 1 - The nominal transmission  loss,  NL,  may  be  implemented  by  an
  330.          analogue loss pad. It may also be implemented by  a  digital  loss  pad.  In  the
  331.          latter case, the digital loss pad may be on the  incoming  side  of  the  digital
  332.          switching network, or on the outgoing side of the digital  switching  network  or
  333.          both.
  334.                As a general principle, the use of digital  loss  pads  should  be  avoided
  335.          because bit integrity is lost for digital services  and  additional  transmission
  336.          impairments are introduced for analogue services.
  337.                However, it is recognized that during the transition stage to a  completely
  338.          digital network, existing national transmission plans may require digital pads to
  339.          be inserted for speech.
  340.                In addition, connections in a future ISDN used for voice  can  be  expected
  341.          to contain other devices which destroy bit integrity of the 64 kbit/s path (e.g.,
  342.          code converters, digital  echo  control  devices,  digital  speech  interpolation
  343.          apparatus, or all-zero-suppressors). Provision must be made to  render  all  such
  344.          devices inoperative when necessary. See Recommendation Q.521, S 4.3.7.
  345.                Note 2 - The nominal transmission loss of the exchange may be different  in
  346.          the two directions.
  347.          1.2.5  Attenuation frequency distortion
  348.                The attenuation frequency distortion (loss distortion) is  the  logarithmic
  349.  
  350.  
  351.  
  352.  
  353.                                                         Fascicle VI.5 - Rec. Q.551   PAGE1
  354.  
  355.          ratio of output voltage at the reference frequency (nominally  1020  Hz),  U(1020
  356.          Hz), divided by its value at frequency f, U(f):
  357.                                 LD = 20 log eq \f( U(1020 Hz), U(f))
  358.                See Recommendation G.101, S 5.3 and Supplement No. 1 in  Fascicle  VI.5  of
  359.          the CCITT Blue Book.
  360.          1.2.6  Digital parameters
  361.          1.2.6.1   bit integrity
  362.                The property of a digital half connection of a digital  exchange  in  which
  363.          the binary values and the sequence of the bits in an octet at the  input  of  the
  364.          half connection are reproduced exactly at the output.
  365.                Note -  Digital  processing  devices  such  as  A/m  law  converters,  echo
  366.          suppressors and digital pads must be disabled to provide bit integrity.
  367.          2      Characteristics of interfaces
  368.                The interfaces  taken  into  account  are  those  of  Figures  1/Q.511  and
  369.          1/Q.551. For voice-frequency interfaces (C  and  Z),  the  electrical  parameters
  370.          refer to the appropriate distribution frame (DF),  on  the  assumption  that  the
  371.          length of the cabling between the DF and the actual exchange does not exceed  100
  372.          m (exchange cables). In this respect, Recommendation Q.45 bis S  3  applies.  For
  373.          corresponding  limitations  on  the   location   of   digital   interfaces,   see
  374.          Recommendation G.703.
  375.          2.1    Two-wire analogue interfaces
  376.                Detailed transmission characteristics of  2-wire  analogue  interfaces  are
  377.          provided in Recommendation Q.552.
  378.          2.1.1  Interface Z
  379.                The interface Z provides for the connection of  analogue  subscriber  lines
  380.          and  will  carry  signals  such  as  speech,   voice-band   analogue   data   and
  381.          multi-frequency push button signals, etc.  In  addition,  the  interface  Z  must
  382.          provide for DC feeding the subscriber set  and  ordinary  functions  such  as  DC
  383.          signalling, ringing, metering, etc., where appropriate.
  384.                Other extraordinary  (supplementary)  functions,  as  mentioned  in  S  1.1
  385.          above, are not considered as forming part of the exchange but rather of the line,
  386.          i.e. included on the exchange side. Since the interface Z  ordinarily  terminates
  387.          the subscriber line, it is necessary to control the impedance and unbalance about
  388.          earth. (While this  will  also  be  true  of  equipment  providing  supplementary
  389.          functions, its specification is not dealt with here.)
  390.                When the Z interface is used as an extension line interface of a  digitally
  391.          connected digital PABX, additional functions may be required to  provide  special
  392.          features of the PABX. If the  extension  line  is  entirely  contained  within  a
  393.          building some attributes of the PABX such as longitudinal conversion loss, may no
  394.          longer need to be specified and others may take special values.
  395.  
  396.  
  397.  
  398.  
  399.  
  400.  
  401.  
  402.  
  403.  
  404.  
  405.  
  406.  
  407.  
  408.  
  409.  
  410.  
  411.  
  412.  
  413.  
  414.  
  415.  
  416.  
  417.  
  418.  
  419.  
  420.  
  421.  
  422.  
  423.  
  424.          PAGE2   Fascicle VI.5 - Rec. Q.551
  425.  
  426.                2.1.2  Interface C2
  427.                The interface C2 provides for the connection of  2-wire  analogue  circuits
  428.          to other exchanges.
  429.                The interface  C21  provides  the  termination  of  outgoing  and  incoming
  430.          international long-distance connections and possibly  national  connections  also
  431.          with the exchange acting as a transit switch (see Figure 2/Q.551).
  432.                The interface C22 provides for the  connection  of  a  2-wire  trunk  line.
  433.          Typical is the interconnection of a Z interface with a C22 interface in  a  local
  434.          exchange for routings through the existing 2-wire analogue trunk network.  A  C22
  435.          interface cannot be part of the international 4-wire chain.
  436.          2.2    Four-wire analogue interfaces
  437.                Detailed transmission characteristics of  4-wire  analogue  interfaces  are
  438.          provided in Recommendation Q.553.
  439.          2.2.1  Interface C1
  440.                The interface C1 provides for the connection of  4-wire  analogue  circuits
  441.          to other exchanges.
  442.                According to Figure 1/Q.551, the interface C11 of  a  digital  exchange  is
  443.          intended for connection to the channel translating equipment of an FDM system.
  444.                According to Figure 1/Q.551, the interface C12 of  a  digital  exchange  is
  445.          intended for connection to the incoming and outgoing relay  set  of  an  analogue
  446.          4-wire exchange (see Figure 1/Q.45 bis).
  447.                According to Figure 1/Q.551, the interface C13 of  a  digital  exchange  is
  448.          intended for connection to a 4-wire analogue switching stage (see Figure 1/G.142,
  449.          case 5.)
  450.          2.3    Digital interfaces
  451.                Detailed transmission characteristics of digital  interfaces  are  provided
  452.          in Recommendation Q.554.
  453.          2.3.1  Interface A
  454.                The interface A operating at a rate of 1544 kbit/s or 2048 kbit/s  provides
  455.          for the digital connection of circuits to other exchanges.
  456.          2.3.2  Interface B
  457.                The interface B operating at a rate of 6312 kbit/s or 8448 kbit/s  provides
  458.          for the digital connection of circuits to other exchanges.
  459.          2.3.3  V-type interfaces
  460.                V-type interfaces provide for digital subscriber line access.
  461.                V-type interfaces allow  the  connection  to  the  exchange  of  a  digital
  462.          subscriber line capable of providing digital subscriber side access for ISDN. The
  463.          different variants, V2, V3 etc., are described in Recommendation Q.512  S  3.  It
  464.          will be seen that the differences lie essentially  in  multiplexing  and  in  the
  465.          associated   signalling   facilities,   the   transmission   requirements   being
  466.          substantially identical, i.e., providing 64 kbit/s B channels, with bit integrity
  467.          assumed unless the transmission plan specifically requires  otherwise.  See  also
  468.          Recommendation Q.554, S 2.5.
  469.                Note - The designation "V1" is  applied  to  a  reference  point  which  is
  470.          connected to a basic access digital section.
  471.          3      Voice frequency parameters of a connection between two interfaces of the 
  472.                same exchange
  473.          3.1    General
  474.                This section of Recommendation Q.551 provides  guidance  on  obtaining  the
  475.          overall characteristics for  connections  between  two  interfaces  of  the  same
  476.          exchange. For overall connections involving one or more digital  interfaces,  the
  477.          results may be interpreted by assuming that ideal send  and  receive  sides  (see
  478.          Recommendations G.714 and Q.715) are connected to the digital inputs and outputs,
  479.          respectively.
  480.                In this section, transmission parameters  relating  to  the  path  from  an
  481.          exchange interface to an exchange  test  point  will  be  referred  to  as  input
  482.          parameters. Transmission parameters relating to the path from  an  exchange  test
  483.          point to an exchange interface will be referred to as output parameters.
  484.          3.2    Transmission loss through the exchange
  485.                The transmission loss through the exchange is equal to  the  algebraic  sum
  486.          of the input transmission loss and the output transmission loss.
  487.                The overall characteristic for the following  parameters  can  be  obtained
  488.          the same way.
  489.                -   short-term variation of loss with time;
  490.                -   attenuation/frequency distortion;
  491.  
  492.  
  493.  
  494.  
  495.                                                         Fascicle VI.5 - Rec. Q.551   PAGE1
  496.  
  497.                -   variation of gain with input level.
  498.          3.3    Group delay
  499.          3.3.1  Absolute group delay
  500.                "Absolute group delay" refers to the minimum group delay  measured  in  the
  501.          frequency band 500-2800 Hz.
  502.                The absolute group delay through an exchange will very much depend  on  the
  503.          exchange architecture and the types of connections involved. Table 1/Q.551  gives
  504.          estimated mean and 0.95 probability of not exceeding values of round  trip  delay
  505.          between interfaces exemplified  in  Figure  3/Q.551.  These  values  may  not  be
  506.          applicable to digital PABXs.
  507.                The absolute group delay includes delay due to electronic devices  such  as
  508.          frame aligners and time stages of the  switching  matrix  but  does  not  include
  509.          delays due to ancillary functions, such as echo suppression or echo cancellation.
  510.                                                 TABLE 1/Q.551
  511.                       Round trip delay between interfaces as depicted in Figure 3/Q.551
  512.                           Figure         Mean ms        0.95 probability of 
  513.                                                            not exceeding ms
  514.                             a)             900                  1500
  515.                             b)            1950                  2700
  516.                             c)            1650                  2500
  517.                             d)            3000                  3900
  518.                             e)            2700                  3700
  519.                             f)            2400                  3500
  520.                        Note 1 - These values for the absolute group delays  are
  521.                        applicable under reference load A conditions as  defined
  522.                        in Recommendation Q.543.
  523.                        Note 2 - These values do  not  include  the  propagation
  524.                        delay  associated  with  transmission  across  the  link
  525.                        between the main part and any remotely located parts  of
  526.                        a digital local exchange.
  527.                                         Figure 3/Q.551 - T1105720-87
  528.  
  529.          3.3.2  Group delay distortion
  530.                The total group delay distortion is equal to the sum of the input  and  the
  531.          output group delay distortions.
  532.          3.4    Noise and total distortion
  533.                When evaluating the exchange noise  characteristics,  it  is  necessary  to
  534.          consider two components of noise. One of these arises from  the  PCM  translating
  535.          process, the other from analogue  sources  e.g.,  signalling  circuits,  exchange
  536.          power supply, line power feeding on  both  sides  of  a  connection  between  two
  537.          interfaces through the same exchange.
  538.                The  noise  arising  from  the  PCM  translating  process  is  limited   by
  539.          Recommendation G.712, the noise from analogue sources  by  Recommendation  G.123.
  540.          This applies to both weighted noise and total distortion.  The  requirements  for
  541.          weighted noise and total distortion for connections between the  same  interfaces
  542.          and through the same exchange are of value for test purposes.
  543.                In real  connections  through  the  network,  usually  several  connections
  544.          between different exchanges with different levels and different interfaces apply.
  545.          This would result in very complex calculations for the overall noise contribution
  546.          and cannot be handled in a simple way. Consideration of the contribution of noise
  547.          and total  distortion  for  each  individual  half  connection  as  specified  in
  548.          Recommendations Q.552 and Q.553 for the case in question should be preferred.
  549.          3.4.1  Weighted noise
  550.                The total psophometric noise power allowed at a Z interface contributed  by
  551.          a whole connection through the exchange Z-Z is approximated by the formula:
  552.                       PTN = PANeq \b\bc\( ( 1+10\f( Lo - Li, 10)) + 10eq \f( 90 + LIN + Lo, 10) pWp
  553.          respective the total noise level
  554.  
  555.  
  556.  
  557.  
  558.  
  559.  
  560.  
  561.  
  562.  
  563.  
  564.  
  565.  
  566.          PAGE2   Fascicle VI.5 - Rec. Q.551
  567.  
  568.                          LTN = 10 logeq \b\bc\( (\f( PTN, 1 pW)) - 90 dBmp
  569.          where
  570.                PTN :  Total weighted noise power of a whole connection through the  local
  571.                   digital exchange Z-Z.
  572.                PAN :  Weighted noise power caused  by  analogue  functions  according  to
  573.                       Recommendation G.123, Annex A, i.e., 200 pWp.
  574.                Lo :       Output relative level at the Z interface.
  575.                Li :       Input relative level at the Z interface of the same exchange.
  576.                LIN :  Weighted noise (idle channel noise) for PCM  translating  equipment
  577.                       according to Recommendation G.712, i.e., -65 dBm0p
  578.                LTN :  Total weighted noise level of a whole connection through the  local
  579.                   digital exchange Z-Z.
  580.                Alternatively the same PTN and LTN can be obtained by adding  the  relevant
  581.          values  for  input  and  output  connections  at  Z   interfaces   according   to
  582.          Recommendation Q.552, S 3.3.2.1, observing that the values for LINi and LINo  are
  583.          different from LIN.
  584.                However, a  small  difference  in  the  numerical  results  occurs  due  to
  585.          approximation errors between LIN on the one hand compared with LINi and  LINo  on
  586.          the other.
  587.                For the C2 interfaces, similar considerations can be  made  to  obtain  the
  588.          allowed psophometric noise power.
  589.                Either calculating the  idle  channel  noise  according  to  Recommendation
  590.          G.712 (to be maximum -65 dBm0p) together with the  analogue  noise  according  to
  591.          Recommendation G.123 (to be maximum -67 dBm0p) which results in approximately -63
  592.          dBm0p. Alternatively, the allowed values for the  input  and  output  connections
  593.          according to Recommendation Q.553, S 3.2.2.1 for equipment with signalling on the
  594.          speech wires can be combined, giving again approximately -63 dBm0p.
  595.          3.4.2  Total distortion including quantizing distortion
  596.                The method shown below uses the sinusoidal test signal with  the  reference
  597.          frequency of  1020  Hz  as  specified  in  Recommendation  O.132.  The  ratio  of
  598.          signal-to-total-distortion power for a whole connection through the  exchange  is
  599.          given by the formula:
  600.                       eq \f(S, NT) = LS + Lo - 10 logeq \b\bc\( ( 10\f( LS + Lo - S/N, 10) + 10\f( 
  601.          LN, 10))
  602.  
  603.  
  604.  
  605.  
  606.  
  607.  
  608.  
  609.  
  610.  
  611.  
  612.  
  613.  
  614.  
  615.  
  616.  
  617.  
  618.  
  619.  
  620.  
  621.  
  622.  
  623.  
  624.  
  625.  
  626.  
  627.  
  628.  
  629.  
  630.  
  631.  
  632.  
  633.  
  634.  
  635.  
  636.  
  637.                                                         Fascicle VI.5 - Rec. Q.551   PAGE1
  638.  
  639.          where
  640.                S/NT  :      resulting  signal-to-total  distortion  ratio  for  a   whole
  641.                   connection through a digital exchange.
  642.                LS :         signal level of the measuring signal in dBm0.
  643.                Lo :         output relative level of the local exchange in dBr.
  644.                S/N :      signal-to-total distortion ratio for PCM translating  equipment
  645.                          in Recommendation G.712 (whole connection).
  646.                LN :         Weighted noise caused  by  analogue  functions  according  to
  647.                          Recommendation G.123, Annex A, i.e., -67 dBmp.
  648.                Note - No band limiting effect on the noise by  the  encoding  process  was
  649.          taken into account to compensate for overall effects. Thus the calculation  above
  650.          is assumed to give the worst case requirements.
  651.                This calculation of S/NT applies to both Z and C2 interfaces.
  652.                Total distortion including quantizing distortion using the noise method  as
  653.          specified in Recommendation O.131 will be the subject of further study.
  654.          3.5    Crosstalk
  655.                Where measurement  of  the  signal  to  crosstalk  ratio  between  any  two
  656.          complete connections (analogue to analogue) through the  exchange  is  considered
  657.          necessary, a sine wave test signal at the reference frequency of 1020 Hz and at a
  658.          level of 0 dBm0 is applied to the analogue 2-wire  or  4-wire  interface  of  one
  659.          connection. An auxiliary low level activation signal, for example a band  limited
  660.          noise signal (see Recommendation O.131) at a level in the range
  661.          -50 to -60 dBm0 is injected into the input of the connection to be measured.  The
  662.          level produced in any other connection should not exceed -65 dBm0  (value  to  be
  663.          further studied).
  664.                Care  must  be  taken  on  the  choice  of  frequency  and  the   filtering
  665.          characteristics of the selective measuring equipment, in order to avoid that  the
  666.          activating signal and noise affects the accuracy of  the  crosstalk  measurement.
  667.          This measurement arrangement is shown in Figure 4/Q.551.
  668.                Note 1 - The go to return crosstalk of 4-wire  connections  is  covered  by
  669.          Recommendation Q.553 SS 3.1.4.1.2 and 3.1.4.2.2.
  670.                Note 2 - Measurement of NEXT is not required, as it is the  same  as  in  a
  671.          half-connection.
  672.                Note 3 - If it is not possible without  considerable  difficulty  to  break
  673.          the return path of the 4-wire loop, reflection should be minimized by making  the
  674.          terminating impedance and the balance impedance equal.
  675.                Note 4 - Further study is required  to  determine  whether  MORE  STRINGENT
  676.          LIMITS or measurements at additional frequencies should be specified.
  677.          3.6    Discrimination against out-of-band signals applied to the input interface
  678.                The values for these  parameters  for  a  complete  connection  through  an
  679.          exchange are identical to the corresponding values for  a  half  connection.  See
  680.          Recommendation Q.552, S 3.1.6 and Recommendation Q.553, S 3.1.6.
  681.                                         Figure 4/Q.551 - T1108990-87
  682.  
  683.          3.7    Spurious out-of-band signals received at the output interface
  684.                The values for these  parameters  for  a  complete  connection  through  an
  685.          exchange are identical to the corresponding values for  a  half  connection.  See
  686.          Recommendation Q.552, S 3.1.7 and Recommendation Q.553, S 3.1.7.
  687.          3.8    Echo and stability
  688.                When a complete connection, comprised of a 2-wire analogue half  connection
  689.          and a 4-wire half connection,  terminates  the  international  chain,  the  total
  690.          stability loss of the national extension is provided by the 2-wire analogue  half
  691.          connection. See Recommendation Q.552, S 3.1.8.
  692.                If in a digital exchange (including PABXs), 2-wire half connections  (Z  or
  693.          C2 interfaces) cooperate in such a way that an additional 2-wire-4-wire-2-wire is
  694.          included as part  of  an  international  connection,  then  Recommendation  G.122
  695.          concerning echo, stability and especially effects of  listener  echo  has  to  be
  696.          fulfilled.
  697.                The effects of listener echo depend on the maximum total  number  of  loops
  698.          in a complete connection. Listener echo signals:
  699.                -   can lead to objectionable "hollowness" in voice communications, and
  700.                -   can impair the bit error ratio of received voice-band data signals.
  701.          4      Exchange transfer function - jitter and wander
  702.                The exchange  transfer  function  relates  wander  at  the  output  of  the
  703.          exchange to wander at  the  inputs  used  for  synchronization  purposes.  It  is
  704.  
  705.  
  706.  
  707.  
  708.          PAGE2   Fascicle VI.5 - Rec. Q.551
  709.  
  710.          recognized that the approach of using the exchange transfer function  to  specify
  711.          the performance of an exchange is not applicable to  all  implementations  (e.g.,
  712.          when mutual synchronization methods are used).  The  exchange  transfer  mask  is
  713.          similar to that of a low pass filter with a maximum gain of 0.2 dB, a break point
  714.          at 0.1 Hz and slope of 6 dB/octave as shown in Figure 5/Q.551.
  715.                The higher frequency (jitter) portion of the mask is  undefined,  but  must
  716.          provide significant attenuation above 100 Hz.
  717.                                         Figure 5/Q.551 - CCITT 35941
  718.  
  719.  
  720.  
  721.  
  722.  
  723.  
  724.  
  725.  
  726.  
  727.  
  728.  
  729.  
  730.  
  731.  
  732.  
  733.  
  734.  
  735.  
  736.  
  737.  
  738.  
  739.  
  740.  
  741.  
  742.  
  743.  
  744.  
  745.  
  746.  
  747.  
  748.  
  749.  
  750.  
  751.  
  752.  
  753.  
  754.  
  755.  
  756.  
  757.  
  758.  
  759.  
  760.  
  761.  
  762.  
  763.  
  764.  
  765.  
  766.  
  767.  
  768.  
  769.  
  770.  
  771.  
  772.  
  773.  
  774.  
  775.  
  776.  
  777.  
  778.  
  779.                                                         Fascicle VI.5 - Rec. Q.551   PAGE1
  780.  
  781.