home *** CD-ROM | disk | FTP | other *** search
/ Software Vault: The Gold Collection / Software Vault - The Gold Collection (American Databankers) (1993).ISO / cdr11 / supratxt.zip / TEL_LINE.TXT < prev    next >
Text File  |  1993-05-12  |  11KB  |  248 lines

  1. ***      Of Line noise, The Phone Company, and Your Modem or FAXModem    ***
  2.  
  3. TEL_LINE.TXT  rev. 1.1  (PHM 5/12/93)  from Supra BBS (503-967-2444)
  4.  
  5. "Line noise" is commonly used as a general term to describe all types of
  6. signal loss and signal damage that occur in the phone system, however, this
  7. is not the correct terminology to use in a discussion of phone system
  8. problems.  According to the Standards set by the Telecommunications Industry
  9. Association, "line noise" refers to a single specific impairment, properly
  10. labeled "1004-Hz Signal to 3-KHz Noise".  (cf: EIA/TIA-496-A)  To the
  11. layman, "line noise" also refers to the white or pink thermal or diode noise
  12. injected into a channel by an amplifier (or amplifiers) with limited negative
  13. feedback.  With this in mind a more correct phrases would be "telephone line
  14. defects", "transmission media problems", or  "unfaithful signal transfer".
  15. This broader scope of problems related to correctly passing the original
  16. signal from one modem to another via the telephone network is the major topic
  17. of this document.
  18.  
  19. In reading the following information on your subscriber line, you must
  20. remember that you can only address the type of phone service you pay for and
  21. the long-distance carrier your call is routed through.  You normally have NO
  22. control over conditions that may be present in local office switches or calls
  23. placed in your "LOCAL LONG DISTANCE" area.  This means that regardless of how
  24. much the phone company may do to your line, there will still be places you
  25. can't get a good connection to.  Also, if the whole problem turns out to be
  26. the local switching equipment, you are just plain out of luck (unless you can
  27. get the local phone company to replace equipment that runs between tens of
  28. thousands to hundreds of thousands of dollars).
  29.  
  30.  
  31.  
  32.  
  33. POTS (Plain Old Telephone Service)
  34.  
  35. This is the type of phone service most people have.
  36.  
  37. This is what it you get:
  38.                         -most 300hz to 3000hz sounds are passed.  (Although
  39.                          the system is not required fully pass this range.)
  40.                         -You aren't likely to get any more than -10db loss
  41.                          from the local telephone office to your phone jack.
  42.                          (Measured from a 1mW 1khz tone source.)
  43.                         -VOICE use (you should be able to hear another
  44.                          person's voice using normal, FCC approved, telephone
  45.                          devices via this service).  (No implied ability to
  46.                          use Modems, Faxes, or other "non-voice" devices
  47.                          over this service.)
  48.  
  49.   The legal requirements for voice lines aren't even this good, but this is
  50.   an average service.
  51.  
  52.  
  53.  
  54. DATA-GRADE / ASSURED QUALITY (PAC BELL) / or other "BETTER" service offered.
  55.  
  56. These types of service are offered as an "upgrade" from POTS (often at a
  57. much higher installation fee, and an additional monthly service fee).
  58. The services supported and/or promised by such upgrades will vary widely
  59. from one telephone service provider to the next and are not supported at
  60. all in some cases.  In general, they will provide a "cleaner" telephone
  61. connection that is able to support fax and data communication to a specific
  62. carrier rate, and normally have no more than a 5db loss.  These services may
  63. also provide a specially installed line with no LOADS and no BRIDGE-TAPS.
  64. Ideally, these lines will be able to supply a 600 ohm balanced line, and
  65. should respond very well when devices (like FCC approved Telephones, Modems,
  66. Faxes, etc.) are connected.
  67.  
  68.  
  69.  
  70. Items and Conditions that commonly degrade telephone lines:
  71.  
  72. BRIDGE-TAPS & HALF-TAPS
  73.  
  74. These are "extra" wires connected to the wire pair coming to your home from
  75. the local telephone office.  Often these are the result of normal service
  76. and repair procedures that occur over the years.  These don't normally
  77. create a problem for VOICE use (although they have been traced to things
  78. like radio stations or buzz-type noises in some cases).  Devices using
  79. complex signaling tones and patterns, however, can be greatly affected by
  80. these "extra" signals on the phone line.  Theses extra wires act like
  81. antennas and pick up noises from a wide range of sources.
  82.  
  83. LOADS (Step-Up Transformers)
  84.  
  85. These are commonly used to increase the volume of voices on longer phone
  86. lines.  They cause distortion of the rated 300hz to 3000hz band pass, and
  87. can cause the frequencies to be shifted up or down from their original
  88. values.  The volume of these frequencies is also not increased equally.
  89. In some cases, the line can become poor enough that TOUCH-TONE dialing
  90. may not be supported, and only PULSE dialing is possible.  LOADS are most
  91. commonly used in older, rural settings, but still do exist in urban
  92. installations.  LOADS also serve a means of introducing high levels of
  93. noise onto the line, both by increasing the level of noise on the line
  94. along with the voice level and by picking up environmental noise from the
  95. area directly around the transformer itself (other transformers, power
  96. supplies, high voltage power lines, etc.).
  97.  
  98. LINE LOSS
  99.  
  100. This is the composite of all of the types of loss on your phone line which
  101. include the following:
  102.  
  103. -Pure Loss
  104.  
  105.  This natural loss in the phone line caused by the resistance of the wire
  106.  and connections between the local office and your home.
  107.  
  108. -Return Loss
  109.  
  110.  This is a measurement of the signal loss on the line.  This is affected
  111.  by the line itself (see above) and the devices you have connected to it.
  112.  It is basically a measurement of the impedance match between the local
  113.  office and the line and the devices you have connected (problems in any
  114.  part will affect the over-all measurement).
  115.  
  116. -Frequency Distortion and Attenuation.
  117.  
  118.  This is basically the loss of volume and shift in frequency on the line.
  119.  Problems often arise in high-speed data transfers because only part (or
  120.  in very poor conditions none) of the original signal gets transferred
  121.  faithfully to the receiving end.  In some cases many frequencies have been
  122.  "reflected" back on to each other, further damaging the signal.
  123.  
  124. SOURCES OF SIGNAL DAMAGE
  125.  
  126. -Quanitazation noise
  127.  
  128.  Digital links have quanitazation noise which is inherent in A/D converters.
  129.  
  130. -Thermal Noise
  131.  
  132.  This is naturally occurring noise sourced from normal electrical decay and
  133.  energy transformation.  Local loops, if properly engineered, have a thermal
  134.  noise of 22 dBrn.  But it is not uncommon to find it at higher levels.
  135.  (22 dBrn in "reference noise" is equal to -68 dBm.)
  136.  
  137. -Digital Compression
  138.  
  139.  Compressing the signal to get a higher number of voice signals on one
  140.  carrier.  (This is just fine for voice, as the human ear does not notice
  141.  the small gaps in the siqnal this creates, but modems can't deal well with
  142.  gaps in the data received.)
  143.  
  144. -Power line hum
  145.  
  146.  Low frequency noise conducted into the phone line as it passes power lines.
  147.  (Also it is possible for power hum to be passed into the phone line from
  148.  power sources in the phone system itself.)
  149.  
  150. -Phase Jitter
  151.  
  152.  The shifting or bouncing of the carrier signal in relation to time.
  153.  
  154. -Crosstalk
  155.  
  156.  Noise or sounds from other lines in the phone system.  (In very bad
  157.  conditions this can be loud enough you can hear other lines ringing and
  158.  even hear other voice or data signals.)
  159.  
  160. -RFI (Radio Frequency Interference)
  161.  
  162.  High frequency electrical signals conducted into the phone lines.  (In very
  163.  bad cases radio stations or other radio transmissions can be heard.)
  164.  
  165.  
  166. Common Tests to ask to have done by the phone company:
  167.  
  168. -Frequency Test (also called Frequency "Slope" or Frequency "Twist" test)
  169.  
  170.  This test shows both total loss in signal, and the amount of difference in
  171.  signal loss at different frequencies.  A 1mW 1Khz signal is measured for
  172.  total  loss (in dBm) and then compared to readings taken from signals at
  173.  400hz and 2800Hz.  For a VOICE line, the high and low frequency values
  174.  should be within a +3dBm to -5dBm range of the value of the center frequency
  175.  (a DATA grade line should be closer to the reading of the center value).
  176.  In conditions where this problem is quite bad, you will hear the voices as
  177.  being "tinny" and it may be more difficult to recognize voices over those
  178.  lines.
  179.  
  180. -Loss and/or Return Loss Test
  181.  
  182.  This will test the loss of a signal transmitted from one end of the line
  183.  to the other.  (In the case of a Return Loss Test, it tests the loss of a
  184.  signal transmitted into the line and reflected back from the other end.
  185.  -45dBm is a reasonable level, -60dBm is not acceptable.
  186.  
  187.  
  188. Common Problems, Tests, and Repairs for end users to address:
  189.  
  190. -Try the modem/fax with ALL other devices removed from the line.
  191.  
  192.  This tests for two common problems:
  193.  
  194.  1. NOISE -from devices like cordless phone and "neon-display" phones most
  195.            commonly, but also can be sourced by any telephone line device.
  196.  
  197.  2. Signal Loss -from devices that "pull" power off the phone line.  Phones
  198.            and devices that take power from the line when not actively in
  199.            use for dialing memory, status lights, and lighted displays
  200.            (although most lighted displays are only taking power when the
  201.            handset is picked up) will lower the power level on the line,
  202.            and will also lower the signal levels being passed on the line.
  203.  
  204. -Check the condition of the phone wiring in your home.
  205.  
  206.  "High Twist" or "Data Grade" phone cable, rather than standard "low twist"
  207.         or non-twisted phone cable, wire is better for high-speed data
  208.         transfer.
  209.  
  210.  "Silk" cable (that flat cable that runs between the phone device and the
  211.         phone jack) should be kept short (under 8 feet).  It is better to
  212.         put in a new phone jack (preferably wired with "High Twist" cable),
  213.         then to connect the modem via a long "silk" type extension cable.
  214.  
  215.  Wires should be at least 26 gauge, 22 gauge is better.
  216.  
  217.  Insulation should be in good condition.
  218.  
  219.  Wiring runs should be kept out of direct sunlight and weathering.  (If
  220.         wiring must be done outside, use phone wire rated for outdoor use.)
  221.  
  222.  Remove wiring runs no longer in use (this does not mean to rip out any
  223.         phone outlet you aren't using, but it is a good idea to remove
  224.         wiring that has already been disabled or covered up by remodeling
  225.         -many older homes and rentals have phone lines that go nowhere!)
  226.  
  227.        *WARNING* If you find equipment that you don't understand connected
  228.         to the phone lines in your home, or "extra" wiring to transformers
  229.         or grounding rods/water lines, do not disturb it without talking to
  230.         the phone company about it.
  231.  
  232. *** This document will be updated at random points in time, so please check
  233.     the Supra BBS {503-967-2444} to assure the most current information.
  234.  
  235. This document is a combination of data from engineers at Supra, a telephone
  236. call with an engineer who works for AT&T, electronic mail from other people
  237. involved with the modem industry, and my own knowledge and education
  238. relating to data communication and transmission lines.  Please feel free to
  239. post this document in its original and unedited form.
  240.  
  241. Patrick Moore
  242. Supra Technical Support
  243. SysOp Supra BBS.
  244. Feb. 25, 1993
  245. Last Update:
  246. May  12, 1993
  247.  
  248.