home *** CD-ROM | disk | FTP | other *** search
/ InfoMagic Standards 1994 January / InfoMagic Standards - January 1994.iso / ccitt / 1988 / troff / 3_1_07.tro < prev    next >
Text File  |  1991-12-12  |  84KB  |  2,888 lines

  1. .rs
  2. .\" Troff code generated by TPS Convert from ITU Original Files
  3. .\"                 Not Copyright ( c) 1991 
  4. .\"
  5. .\" Assumes tbl, eqn, MS macros, and lots of luck.
  6. .TA 1c 2c 3c 4c 5c 6c 7c 8c
  7. .ds CH
  8. .ds CF
  9. .EQ
  10. delim @@
  11. .EN
  12. .nr LL 40.5P
  13. .nr ll 40.5P
  14. .nr HM 3P
  15. .nr FM 6P
  16. .nr PO 4P
  17. .nr PD 9p
  18. .po 4P
  19.  
  20. .rs
  21. \v | 5i'
  22. .LP
  23. \fBMONTAGE : FIN DE LA RECOMMANDATION G.164 EN T\* | TE DE CETTE PAGE\fR 
  24. .sp 2P
  25. .LP
  26. \v'12P'
  27. \fBRecommendation\ G.165\fR 
  28. .RT
  29. .sp 2P
  30. .sp 1P
  31. .ce 1000
  32. \fBECHO\ CANCELLERS\fR 
  33. .EF '%    Fascicle\ III.1\ \(em\ Rec.\ G.165''
  34. .OF '''Fascicle\ III.1\ \(em\ Rec.\ G.165    %'
  35. .ce 0
  36. .sp 1P
  37. .ce 1000
  38. \fI(Geneva, 1980; amended at Malaga\(hyTorremolinos, 1984\fR 
  39. .sp 9p
  40. .RT
  41. .ce 0
  42. .sp 1P
  43. .ce 1000
  44. \fIand at Melbourne, 1988)\fR 
  45. .ce 0
  46. .sp 1P
  47. .LP
  48. \fB1\fR     \fBGeneral\fR 
  49. .sp 1P
  50. .RT
  51. .PP
  52. 1.1
  53. Echo cancellers are voice operated devices placed in the 4\(hywire portion 
  54. of a circuit (which may be an individual circuit path or a path 
  55. carrying a multiplexed signal) and are used for reducing the echo by
  56. subtracting an estimated echo from the circuit echo. They may be characterized 
  57. by whether the transmission path or the subtraction of the echo is by 
  58. analogue or digital means (see Figures\ 1/G.165, 2/G.165 and 3/G.165).
  59. .sp 9p
  60. .RT
  61. .PP
  62. 1.2 
  63. This Recommendation is applicable to the design of echo cancellers
  64. using digital or analogue techniques, and intended for use in an international 
  65. circuit. Echo cancellers designed to this Recommendation will be compatible 
  66. with each other and with echo suppressors designed in accordance with
  67. Recommendations\ G.161\ [1] and\ G.164. Compatibility is defined in
  68. Recommendation\ G.164, \(sc\ 1.4. Freedom is permitted in design details not
  69. covered by the requirements.
  70. .PP
  71. Echo cancellers may be used for purposes other than network echo control 
  72. on international circuits, e.g.\ in active 2\(hywire/4\(hywire hybrids 
  73. or 
  74. 2\(hywire repeaters, but this Recommendation does not apply to such echo
  75. cancellors.
  76. .LP
  77. .rs
  78. .sp 16P
  79. .ad r
  80. \fBFigure\ 1/G.165 p.\fR 
  81. .sp 1P
  82. .RT
  83. .ad b
  84. .RT
  85. .LP
  86. .bp
  87. .LP
  88. .rs
  89. .sp 17P
  90. .ad r
  91. \fBFigure\ 2/G.165 p.\fR 
  92. .sp 1P
  93. .RT
  94. .ad b
  95. .RT
  96. .LP
  97. .rs
  98. .sp 14P
  99. .ad r
  100. \fBFigure\ 3/G.165 p.\fR 
  101. .sp 1P
  102. .RT
  103. .ad b
  104. .RT
  105. .sp 2P
  106. .LP
  107. \fB2\fR     \fBDefinitions relating to echo cancellers\fR 
  108. .FS
  109. These definitions
  110. assume that nonlinear processing, e.g.\ centre clipping, is not present 
  111. in the send or receive paths unless otherwise specified and that the signal 
  112. at 
  113. \fIS\fR\di\\dn\uis purely echo.
  114. .FE
  115. .sp 1P
  116. .RT
  117. .PP
  118. In the definition and text, \fIL\fR will refer to the relative power level 
  119. of a signal, expressed in\ dBm0 and 
  120. \fIA\fR \ will refer to the attenuation or loss of a signal path expressed 
  121. in\ dB. 
  122. .RT
  123. .sp 1P
  124. .LP
  125. 2.1
  126.     \fBecho canceller\fR (see Figure\ 4/G.165)
  127. .sp 9p
  128. .RT
  129. .LP
  130.     \fIF:\fR     \fIannuleur d'\*'echo\fR 
  131. .LP
  132.     \fIS:\fR     \fIcompensador de eco; cancelador de eco\fR 
  133. .PP
  134. A voice operated device placed in the 4\(hywire portion of a circuit and 
  135. used for reducing near\(hyend echo present on the send path by subtracting 
  136. an estimation of that echo from the near\(hyend echo. 
  137. .RT
  138. .LP
  139. .sp 1
  140. .bp
  141. .LP
  142. .rs
  143. .sp 16P
  144. .ad r
  145. \fBFigure 4/G.165 p.\fR 
  146. .sp 1P
  147. .RT
  148. .ad b
  149. .RT
  150. .sp 1P
  151. .LP
  152. 2.2
  153.     \fBecho loss (A\fR \s6\fBECHO\fR .PS 10
  154. \fB)\fR 
  155. .sp 9p
  156. .RT
  157. .LP
  158.     \fIF:\fR     \fIaffaiblissement d'\*'echo (A\fR \s6\fIECHO\fR .PS 10
  159. \fI)\fR 
  160. .RT
  161. .LP
  162.     \fIS:\fR     \fI atenuaci\*'on del eco (A\fR \s6\fIECO\fR .PS 10
  163. \fI)\fR 
  164. .RT
  165. .PP
  166. The attenuation of a signal from the receive\(hyout port
  167. (R\do\\du\\dt\u) to the send\(hyin port (S\di\\dn\u) of an echo
  168. canceller,
  169. due to transmission and hybrid loss, i.e.\ the loss in the echo path.
  170. .PP
  171. \fINote\fR \ \(em\ This definition does not strictly adhere to the echo loss
  172. definition given in Recommendation\ G.122, \(sc\ 2.2 which applies to loss 
  173. of the 
  174. \fIa\fR \(hy\fIt\fR \(hy\fIb\fR path viewed from the virtual switching 
  175. point of the international circuit. The echo canceller may be located closer 
  176. to the echo reflection 
  177. point.
  178. .RT
  179. .sp 1P
  180. .LP
  181. 2.3
  182.     \fBcancellation (A\fR \s6\fBCANC\fR .PS 10
  183. \fB)\fR 
  184. .sp 9p
  185. .RT
  186. .LP
  187.     \fIF:\fR     \fIannulation (A\fR \s6\fINL\fR .PS 10
  188. \fI)\fR 
  189. .RT
  190. .LP
  191.     \fIS:\fR     \fIcompensaci\*'on; cancelaci\*'on (A\fR \s6\fICOMP\fR .PS 10
  192. \fI)\fR 
  193. .RT
  194. .PP
  195. The attenuation of the echo signal as it passes through the send path of 
  196. an echo canceller. This definition specifically excludes any nonlinear 
  197. processing on the output of the canceller to provide for further
  198. attenuation.
  199. .RT
  200. .sp 1P
  201. .LP
  202. 2.4
  203.     \fBresidual echo level (L\fR \s6\fBRES\fR .PS 10
  204. \fB)\fR 
  205. .sp 9p
  206. .RT
  207. .LP
  208.     \fIF:\fR     \fIniveau d'\*'echo r\*'esiduel (N\fR \s6\fIRES\fR .PS 10
  209. \fI)\fR 
  210. .RT
  211. .LP
  212.     \fIS:\fR     \fInivel de eco residual (N\fR \s6\fIRES\fR .PS 10
  213. \fI)\fR 
  214. .RT
  215. .PP
  216. The level of the echo signal which remains at the send\(hyout port of an 
  217. operating echo canceller after imperfect cancellation of the circuit echo. 
  218. It is related to the receive\(hyin signal\ \fIL\fR \s6Rin 
  219. .PS 10
  220. by
  221. \v'6p'
  222. .RT
  223. .sp 1P
  224. .ce 1000
  225. \fIL\fR \s6RES
  226. .PS 10
  227. \ =\ \fIL\fR \s6Rin
  228. .PS 10
  229. \ \(em
  230. \fIA\fR \s6ECHO
  231. .PS 10
  232. \ \(em\ \fIA\fR \s6CANC
  233. .PS 10
  234. .RT
  235. .ce 0
  236. .sp 1P
  237. .PP
  238. .sp 1
  239. Any nonlinear processing is not included.
  240. .bp
  241. .sp 1P
  242. .LP
  243. 2.5
  244.     \fBnonlinear processor (NLP)\fR 
  245. .sp 9p
  246. .RT
  247. .LP
  248.     \fIF:\fR     \fIprocesseur non lin\*'eaire (PNL)\fR 
  249. .LP
  250.     \fIS:\fR     \fIprocesador no lineal (PNL)\fR 
  251. .PP
  252. A device having a defined suppression threshold level and in
  253. which:
  254. .RT
  255. .LP
  256.     a)
  257.      signals having a level detected as being below the threshold are suppressed, 
  258. and 
  259. .LP
  260.     b)
  261.      signals having a level detected as being above the threshold are passed 
  262. although the signal may be distorted. 
  263. .PP
  264. \fINote 1\fR \ \(em\ The precise operation of a nonlinear processor depends 
  265. upon the detection and control algorithm used. 
  266. .PP
  267. \fINote 2\fR \ \(em\ An example of a nonlinear processor is an analogue 
  268. centre clipper in which all signal levels below a defined threshold are 
  269. forced to some minimum value. 
  270. .RT
  271. .sp 1P
  272. .LP
  273. 2.6
  274.     \fBnonlinear processing loss (A\fR \s6\fBNLP\fR .PS 10
  275. \fB)\fR 
  276. .sp 9p
  277. .RT
  278. .LP
  279.     \fIF:\fR     \fIaffaiblissement par traitement non lin\*'eaire\fR 
  280. \fI(A\fR \s6TNL
  281. .PS 10
  282. \fI)\fR 
  283. .RT
  284. .LP
  285.     \fIS:\fR     \fIatenuaci\*'on por procesamiento (o tratamiento)\fR 
  286. \fIno lineal\fR \fI(A\fR \s6PNL
  287. .PS 10
  288. \fI)\fR 
  289. .RT
  290. .PP
  291. Additional attenuation of residual echo level by a nonlinear
  292. processor placed in the send path of an echo canceller.
  293. .PP
  294. \fINote\fR \ \(em\ Strictly, the attenuation of a nonlinear process cannot be
  295. characterized by a loss in\ dB. However, for purposes of illustration and
  296. discussion of echo canceller operation, the careful use of
  297. \fIA\fR \s6NLP
  298. .PS 10
  299. is helpful.
  300. .RT
  301. .sp 1P
  302. .LP
  303. 2.7
  304.     \fBreturned echo level (L\fR \s6\fBRET\fR .PS 10
  305. \fB)\fR 
  306. .sp 9p
  307. .RT
  308. .LP
  309.     \fIF:\fR     \fIniveau de retour d'\*'echo (N\fR \s6RET
  310. .PS 10
  311. \fI)\fR 
  312. .RT
  313. .LP
  314.     \fIS:\fR     \fInivel del eco devuelto (N\fR \s6DEV
  315. .PS 10
  316. \fI)\fR 
  317. .RT
  318. .PP
  319. The level of the signal at the send\(hyout port of an operating echo canceller 
  320. which will be returned to the talker. The attenuation of a nonlinear processor 
  321. is included, if one is normally present. \fIL\fR \s6RET 
  322. .PS 10
  323. is related to \fIL\fR \s6Rin
  324. .PS 10
  325. by
  326. \v'6p'
  327. .RT
  328. .sp 1P
  329. .ce 1000
  330. \fIL\fR \s6RET
  331. .PS 10
  332. \ =\ \fIL\fR \s6Rin
  333. .PS 10
  334. \ \(em
  335. (\fIA\fR \s6ECHO
  336. .PS 10
  337. \ +\ \fIA\fR \s6CANC
  338. .PS 10
  339. \ +
  340. \fIA\fR \s6NLP
  341. .PS 10
  342. ).
  343. .RT
  344. .ce 0
  345. .sp 1P
  346. .PP
  347. .sp 1
  348. If nonlinear processing is not present, note that
  349. \fIL\fR \s6RES
  350. .PS 10
  351. \ =\ \fIL\fR \s6RET
  352. .PS 10
  353. .
  354. .RT
  355. .sp 1P
  356. .LP
  357. 2.8
  358.     \fBcombined loss (A\fR \s6\fBCOM\fR .PS 10
  359. \fB)\fR 
  360. .sp 9p
  361. .RT
  362. .LP
  363.     \fIF:\fR     \fIaffaiblissement combin\*'e (\fIA\fR \s6COM
  364. .PS 10
  365. \fI)\fR 
  366. .RT
  367. .LP
  368.     \fIS:\fR     \fIatenuaci\*'on combinada (A\fR \s6COMB
  369. .PS 10
  370. \fI)\fR 
  371. .RT
  372. .PP
  373. The sum of echo loss, cancellation loss and nonlinear processing loss (if 
  374. present). This loss relates \fIL\fR \s6Rin 
  375. .PS 10
  376. to \fIL\fR \s6RET
  377. .PS 10
  378. by:
  379. \v'6p'
  380. .RT
  381. .sp 1P
  382. .ce 1000
  383. \fIL\fR \s6RET
  384. .PS 10
  385. \ =\ \fIL\fR \s6Rin
  386. .PS 10
  387. \ \(em
  388. \fIA\fR \s6COM
  389. .PS 10
  390. , where
  391. \fIA\fR \s6COM
  392. .PS 10
  393. \ =\ \fIA\fR \s6ECHO
  394. .PS 10
  395. \ +
  396. \fIA\fR \s6CANC
  397. .PS 10
  398. \ +\ \fIA\fR \s6NLP
  399. .PS 10
  400. .
  401. .RT
  402. .ce 0
  403. .sp 1P
  404. .LP
  405. .sp 1
  406. .sp 1P
  407. .LP
  408. 2.9
  409.     \fBconvergence\fR 
  410. .sp 9p
  411. .RT
  412. .LP
  413.     \fIF:\fR     \fIconvergence\fR 
  414. .LP
  415.     \fIS:\fR     \fIconvergencia\fR 
  416. .PP
  417. The process of developing a model of the echo path which will be used in 
  418. the echo estimator to produce the estimate of the circuit echo. 
  419. .RT
  420. .sp 1P
  421. .LP
  422. 2.10
  423.     \fBconvergence time\fR 
  424. .sp 9p
  425. .RT
  426. .LP
  427.     \fIF:\fR     \fItemps de convergence\fR 
  428. .LP
  429.     \fIS:\fR     \fItiempo de convergencia\fR 
  430. .PP
  431. For a defined echo path, the interval between the instant a
  432. defined test signal is applied to the receive\(hyin port of an echo canceller 
  433. with the estimated echo path impulse response initially set to zero, and 
  434. the instant the returned echo level at the send\(hyout port reaches a defined 
  435. level.
  436. .bp
  437. .RT
  438. .sp 1P
  439. .LP
  440. 2.11
  441.     \fBleak time\fR 
  442. .sp 9p
  443. .RT
  444. .LP
  445.     \fIF:\fR     \fItemps de fuite\fR 
  446. .LP
  447.     \fIS:\fR     \fItiempo de fuga\fR 
  448. .PP
  449. The interval between the instant a test signal is removed from the receive\(hyin 
  450. port of a fully\(hyconverged echo canceller and the instant the echo 
  451. path model in the echo canceller changes such that, when a test signal is
  452. reapplied to \fIR\fR\di\\dn\uwith the convergence circuitry
  453. inhibited, the returned echo is at a defined level.
  454. .PP
  455. This definition refers to echo cancellers employing, for example,
  456. leaky integrators in the convergence circuitry.
  457. .RT
  458. .sp 2P
  459. .LP
  460. \fB3\fR     \fBCharacteristics of echo cancellers\fR 
  461. .sp 1P
  462. .RT
  463. .sp 1P
  464. .LP
  465. 3.1
  466.     \fIGeneral\fR 
  467. .sp 9p
  468. .RT
  469. .PP
  470. This Recommendation is applicable to the design of echo cancellers. The 
  471. echo cancellers are assumed to be \*Qhalf\*U echo cancellers, i.e.\ those 
  472. in 
  473. which cancellation takes place only in the send path due to signals present 
  474. in the receive path. 
  475. .RT
  476. .sp 1P
  477. .LP
  478. 3.2
  479.     \fIPurpose, operation and environment\fR 
  480. .sp 9p
  481. .RT
  482. .PP
  483. Echo, in any 2\(hywire or combination 2\(hy and 4\(hywire telephone
  484. circuit, is caused by impedance mismatches. An echo canceller can be used to
  485. reduce this echo to tolerable levels.
  486. .PP
  487. The echo present at the send\(hyin port of an echo canceller is a
  488. distorted and delayed replica of the incoming speech from the far end, 
  489. i.e.\ the echo is the incoming speech as modified by the echo path. The 
  490. echo path is 
  491. commonly described by its impulse response (see Figure\ 5/G.165). This 
  492. response of a typical echo path shows a pure delay \fIt\fR\d\fIr\fR\u, 
  493. due to the delays 
  494. inherent
  495. in the echo path transmission facilities, and a dispersed signal due to band
  496. limiting and multiple reflections. The sum of these is the echo path delay,
  497. \fIt\fR\d\fId\fR\u. The values of delay and dispersion will vary depending 
  498. on the 
  499. properties of the echo paths, e.g.\ they may vary for different national
  500. networks. It is assumed that the echo paths are basically linear and not
  501. continuously varying
  502. .FS
  503. Echo cancellers designed specifically for echo paths which are nonlinear 
  504. and/or time variant are likely to be much more complex than those not so 
  505. designed. It is felt that insufficient information exists to 
  506. include such echo cancellers in this Recommendation. Echo cancellers conforming 
  507. to this Recommendation are adaptive and will cope with slowly varying echo 
  508. paths when only receive speech is present.
  509. .FE
  510. , e.g.\ have no phase roll (see
  511. .PP
  512. Recommendation\ G.164). In addition, the loss of the echo path in\ dB (see 
  513. \(sc\ 2.2 above) is likely to be such that the minimum loss from 
  514. \fIR\fR\do\\du\\dt\uto \fIS\fR\di\\dn\uof the echo canceller will be equal to
  515. the difference between relative levels at these two ports plus 6\ dB.
  516. Echo cancellers designed to this Recommendation will perform properly for 
  517. echo loss (\fIA\fR \s6ECHO 
  518. .PS 10
  519. ) of 6\ dB or greater. For
  520. (\fIA\fR \s6ECHO
  521. .PS 10
  522. ) less than 6\ dB they may also work
  523. but with degraded performance. It is not possible to quantify this degraded
  524. performance.
  525. .RT
  526. .LP
  527. .rs
  528. .sp 12P
  529. .ad r
  530. \fBFigure 5/G.165 p.\fR 
  531. .sp 1P
  532. .RT
  533. .ad b
  534. .RT
  535. .LP
  536. .bp
  537. .PP
  538. An echo canceller must be able to synthesize a replica of the
  539. echo path impulse response
  540. . Many echo cancellers model the echo path
  541. using a sampled data representation, the sampling being at the 
  542. Nyquist
  543. rate
  544. (8000\ Hz). Such an echo canceller, to function properly, must have
  545. sufficient storage capacity for the required number of samples
  546. .FS
  547. Echo
  548. cancellers having storage capacities of 16\ ms to 40\ ms have been successfully 
  549. demonstrated. Maximum echo path 
  550. delay\ \fIt\fR\d\fId\fR\u, in the network in which the canceller will be 
  551. used will determine the required storage capacity. 
  552. .FE
  553. .  Typically, too few storage locations will prevent adequate synthesis of all
  554. echo paths: too many storage locations will create undesirable additional 
  555. noise due to the unused locations which, because of estimation noise, are 
  556. generally not zero. It should be recognized that an echo canceller introduces 
  557. an 
  558. additional parallel echo path. If the impulse response of the echo path 
  559. model is sufficiently different from the echo path impulse response, the 
  560. total 
  561. returned echo may be larger than that due to the echo path only.
  562. .PP
  563. The echo paths change as the echo canceller is used in successive
  564. connections. When speech first arrives at \fIR\fR\di\\dn\u, the echo
  565. canceller must adapt or converge to the new echo path, and it is desirable 
  566. that this be fairly rapid, e.g.\ about one\(hyhalf second. Also the residual 
  567. echo should be small regardless of the level of the receive speech and 
  568. the characteristics of the echo path. Some Administrations feel that a 
  569. slightly higher residual 
  570. echo level may be permitted provided it is further reduced using a small 
  571. amount of nonlinear processing (see \(sc\ 5). 
  572. .PP
  573. When there is receive speech and the near party begins to double
  574. talk, an echo canceller may interpret the transmit signal as a new echo 
  575. signal and attempt to adapt to it. This can seriously degrade the subjective 
  576. quality of the connection. Not only is the echo cancellation reduced but 
  577. distortion of the double talking speech may occur as the echo canceller 
  578. dynamically attempts to adapt. Two common approaches are taken as a solution. 
  579. The first is to use 
  580. algorithm which causes slow adaptation during periods of double talk. The
  581. second is to employ a 
  582. double talk detector
  583. , similar to that used in
  584. echo suppressors. The echo canceller double talk detector, however, generally 
  585. should favour break\(hyin at the expense of false operation on echo. This 
  586. differs from the double talk detector in an echo suppressor. 
  587. .PP
  588. Thus, echo cancellers have the following fundamental
  589. requirements:
  590. .RT
  591. .LP
  592.     1)
  593.     rapid convergence;
  594. .LP
  595.     2)
  596.     subjective low returned echo level during 
  597. single
  598. talk;
  599. .LP
  600.     3)
  601.     low divergence during 
  602. double talk.
  603. .PP
  604. When echo cancellers are located on the subscriber side of the
  605. international signalling equipment, signalling tones do not pass through the
  606. cancellers so no special action is necessary. When cancellers are on the
  607. international side of the signalling equipment they are normally disabled by
  608. the switch during the active signalling exchange intervals in order to 
  609. prevent distortion of the signalling tones by the echo canceller. When 
  610. signalling tones simultaneously appear at the canceller receive and send 
  611. ports (double talk) the receive signal will be processed through the echo 
  612. path model contained in the canceller. The signal estimate produced by 
  613. the canceller may sufficiently 
  614. distort the send side signal so that it will not be properly recognized 
  615. by the signalling receive unit (Note\ 1). An echo canceller must de disabled 
  616. during the transmission of the CCITT No.\ 6 and No.\ 7 continuity check 
  617. signal (Note\ 2). 
  618. .PP
  619. If an echo canceller conforming to Recommendation\ G.165 is located on the
  620. international side of CCITT No.\ 5 signalling units an enabled canceller, it
  621. will interfere with the continuously compelled signalling exchange CCITT 
  622. No.\ 5 unless additional special precautions are taken. See Recommendation\ 
  623. Q.115 for details. 
  624. .PP
  625. \fINote\ 1\fR \ \(em\ For some echo cancellers this problem may not occur when
  626. the send and receive frequencies are different.
  627. .PP
  628. \fINote\ 2\fR \ \(em\ CCITT Recommendation Q.271 on CCITT No. 6 and
  629. Recommendation\ Q.724 on CCITT No.\ 7 both include the following statement: 
  630. \*QAs the presence of active echo suppressors in the circuit would interfere 
  631. with 
  632. the continuity check, it is necessary to disable the suppressors during the
  633. check and to re\(hyenable them, if required, after the check has been
  634. completed.\*U
  635. .RT
  636. .LP
  637. .sp 1
  638. .bp
  639. .sp 1P
  640. .LP
  641. 3.3
  642.     \fIExternal enabling/disabling\fR 
  643. .sp 9p
  644. .RT
  645. .PP
  646. An option should be included in the echo canceller to provide for enabling 
  647. or disabling by an externally derived ground (earth) from the trunk 
  648. circuit. The enabler should function to permit or prevent normal echo canceller 
  649. operation. Certain type\ C echo cancellers may be disabled directly by 
  650. a digital signal. Some digital data signals may require Type\ C echo cancellers 
  651. to provide 64\ kbit/s bit sequence integrity in the externally disabled 
  652. state. 
  653. .RT
  654. .sp 2P
  655. .LP
  656. 3.4
  657.      \fITests and requirements for performance with inputs signals applied\fR 
  658. \fIto the send and receive paths\fR 
  659. .sp 1P
  660. .RT
  661. .sp 1P
  662. .LP
  663. 3.4.1
  664.     \fITransmission performance\fR 
  665. .sp 9p
  666. .RT
  667. .PP
  668. The appropriate transmission performance requirements of
  669. Recommendation\ G.164 also apply to echo cancellers except as noted below.
  670. .RT
  671. .sp 1P
  672. .LP
  673. 3.4.1.1
  674.     \fIDelay distortion\ \(em\ Type A\fR 
  675. .sp 9p
  676. .RT
  677. .PP
  678. The delay distortion relative to the minimum delay shall not exceed the 
  679. values given in Table\ 1/G.165. 
  680. .RT
  681. .ce
  682. \fBH.T. [T1.165]\fR 
  683. .ce
  684. TABLE\ 1/G.165
  685. .ps 9
  686. .vs 11
  687. .nr VS 11
  688. .nr PS 9
  689. .TS
  690. center box;
  691. cw(60p) | cw(60p) .
  692. Frequency band  (Hz)    Delay distortion  (\(*ms)
  693. _
  694. .T&
  695. cw(60p) | cw(60p) .
  696. \ 500\(hy\ 600    300
  697. .T&
  698. cw(60p) | cw(60p) .
  699. \ 600\(hy1000    150
  700. .T&
  701. cw(60p) | cw(60p) .
  702. 1000\(hy2600    \ 50
  703. .T&
  704. cw(60p) | cw(60p) .
  705. 2600\(hy3000    250
  706. _
  707. .TE
  708. .nr PS 9
  709. .RT
  710. .ad r
  711. \fBTable [1/G.165] [T1.165], p.\fR 
  712. .sp 1P
  713. .RT
  714. .ad b
  715. .RT
  716. .sp 1P
  717. .LP
  718. .sp 1
  719. 3.4.1.2
  720.     \fIAttenuation distortion\ \(em\ Type A\fR 
  721. .sp 9p
  722. .RT
  723. .PP
  724. The attenuation distortion shall be such that if \fIQ\fR \ dB is the
  725. attenuation at 800\ Hz (or 1000\ Hz) the attenuation shall be within the range
  726. (\fIQ\fR \ +\ 0.5)\ dB to (\fIQ\fR \ \(em\ 0.2)\ dB at any frequency in 
  727. the band 300\(hy3400\ Hz and at 200\ Hz, within the range of (\fIQ\fR \ 
  728. +\ 1.0)\ dB to (\fIQ\fR \ \(em\ 0.2)\ dB. 
  729. .RT
  730. .sp 1P
  731. .LP
  732. 3.4.1.3
  733.     \fIGroup delay\ \(em\ Type C\fR 
  734. .sp 9p
  735. .RT
  736. .PP
  737. The group delay in the send path should be kept to a minimum and
  738. should not exceed 1\ ms. No significant delay should occur in the receive path.
  739. .PP
  740. \fINote\fR \ \(em\ The creation of frame slips in the echo path can lead 
  741. to an occasional degradation of the echo cancellation. If a delay is necessary 
  742. to 
  743. synchronize the digital send and receive paths, the global admissible delay 
  744. on the send path, including the group delay mentioned above, must not exceed 
  745. 1\ ms and on the receive path 250\ \(*ms. 
  746. .RT
  747. .sp 1P
  748. .LP
  749. 3.4.1.4
  750.     \fIGroup delay \(em Type D\fR 
  751. .sp 9p
  752. .RT
  753. .PP
  754. The group delay in the send and receive paths shall meet the
  755. requirements of \(sc\ 3.4.1.3 for Type\ C echo cancellers with the addition 
  756. of the delay allowed for codecs as given in Recommendation\ G.712. 
  757. .bp
  758. .RT
  759. .sp 1P
  760. .LP
  761. 3.4.2
  762.     \fIEcho canceller performance\fR 
  763. .sp 9p
  764. .RT
  765. .PP
  766. The performance requirements which follow are for echo cancellers which 
  767. include nonlinear processors (see Annex\ A for echo cancellers which do 
  768. not include a nonlinear processor).
  769. .PP
  770. In the tests, it is assumed that the nonlinear processor can be
  771. disabled, that the 
  772. echo path impulse response store
  773. (H\ register) can be cleared (set to zero) and that adaptation can be inhibited. 
  774. .PP
  775. The requirements are described in terms of tests made by applying
  776. signals to R\di\\dn\uand S\di\\dn\uof an echo canceller, and measuring the
  777. S\do\\du\\dt\usignals. The test set\(hyup is as shown in Figure\ 6/G.165. 
  778. The ports are assumed to be at equal relative level points. Band\(hylimited 
  779. noise is used as the receive input test signal. The echo loss is independent 
  780. of frequency. 
  781. .RT
  782. .LP
  783. .rs
  784. .sp 29P
  785. .ad r
  786. \fBFIGURE 6/G.165 p.\fR 
  787. .sp 1P
  788. .RT
  789. .ad b
  790. .RT
  791. .PP
  792. The primary purpose of an echo canceller is to control the echo of a speech 
  793. stimulus signal. This is done by synthesizing a replica of the echo 
  794. path impulse response and using it to generate an estimate of the echo 
  795. which is subtracted from the actual circuit echo. The synthesis must be 
  796. accomplished 
  797. using a speech input signal. Because of the difficulty of defining a speech
  798. test signal, the following tests are type tests and rely upon the use of a
  799. band\(hylimited noise test signal primarily for measurement convenience and
  800. .LP
  801. repeatability. These tests should be performed on an echo canceller only 
  802. after the design has been shown to properly synthesize a replica of the 
  803. echo path 
  804. impulse response from a speech input signal and its corresponding echo. 
  805. Speech signals are not used in the tests in this section. Additionally, 
  806. the nonlinear processor in the echo canceller should be designed to minimize 
  807. and potentially avoid the perceptible effects of double\(hytalk clipping 
  808. and noise contrast [see Recommendation\ G.164, Table\ 1, Note\ a)]. Tests 
  809. to ensure proper operation are under study. 
  810. .bp
  811. .sp 1P
  812. .LP
  813. 3.4.2.1
  814.     \fITest No.\ 1\ \(em\ Steady state residual and returned echo level\fR 
  815. \fItest\fR 
  816. .sp 9p
  817. .RT
  818. .PP
  819. This test is meant to ensure that the steady state cancellation
  820. (\fIA\fR \s6CANC
  821. .PS 10
  822. ) is sufficient to produce a residual echo
  823. level which is sufficiently low to permit the use of nonlinear processing
  824. without undue reliance on it.
  825. .RT
  826. .PP
  827. The H register is initially cleared and a receive signal is applied
  828. for a sufficient time for the canceller to converge producing a steady state
  829. residual echo level.
  830. .RT
  831. .sp 1P
  832. .LP
  833.     \fIRequirement (provisional)\fR 
  834. .sp 9p
  835. .RT
  836. .PP
  837. With the H register initially set to zero, the nonlinear processor disabled 
  838. for all values of receive input signal level such that 
  839. \fIL\fR \s6Rin
  840. .PS 10
  841. \ \(>="\ \(em30\ dBm0 and \(=\ \(em10\ dBm0 and for all values of echo 
  842. loss \ 6\ dB and echo path delay, \fIt\fR\d\fId\fR\u\ \(=\ \(*D\ ms 
  843. .FS
  844. Different echo
  845. cancellers may be designed to work satisfactorily for different echo path
  846. delays depending on their application in various networks. Thus \(*D, whenever 
  847. it appears in this Recommendation, represents the echo path delay, \fIt\fR\d\fId\fR\u, 
  848. for which the echo canceller is designed. 
  849. .FE
  850. , the residual echo level should be less than or equal to that shown in 
  851. Figure\ 7/G.165. When the nonlinear 
  852. processor is enabled, the returned echo level must be less than \(em65\ dBm0.
  853. .RT
  854. .PP
  855. \fINote\fR \ \(em\ Recommendation G.113 allows for up to 5\ PCM codecs in the
  856. echo path. Meeting the requirement of Figure\ 7/G.165 under those conditions 
  857. has not been verified. This is under study. 
  858. .RT
  859. .LP
  860. .rs
  861. .sp 19P
  862. .ad r
  863. \fBFigure 7/G.165, p.\fR 
  864. .sp 1P
  865. .RT
  866. .ad b
  867. .RT
  868. .sp 1P
  869. .LP
  870. 3.4.2.2
  871.     \fITest No.\ 2\ \(em\ Convergence test\fR 
  872. .sp 9p
  873. .RT
  874. .PP
  875. This test is meant to ensure that the echo canceller converges
  876. rapidly for all combinations of input signal levels and echo paths and 
  877. that the returned echo level is sufficiently low. The H\ register is initially 
  878. cleared 
  879. and adaption is inhibited. The double talk detector, if present, is put 
  880. in the double talk mode by applying signals to S\di\\dn\uand R\di\\dn\u. 
  881. The 
  882. signal at\ S\di\\dn\uis removed and simultaneously adaption is enabled. The
  883. degree of adaption, as measured by the returned echo level, will depend 
  884. on the convergence characteristics of the echo canceller and the double 
  885. talk detection hangover time. 
  886. .bp
  887. .PP
  888. The test procedure is to clear the H\ register and inhibit adaption.
  889. Signal\ N is applied at a level \(em10\ dBm0 and a signal is applied
  890. at\ R\di\\dn\u. Then\ N is removed and simultaneously adaption is enabled
  891. (see Figure\ 8/G.165). After 500\ ms inhibit adaption and measure the returned
  892. echo level. The nonlinear processor should be enabled.
  893. .RT
  894. .LP
  895. .rs
  896. .sp 13P
  897. .ad r
  898. \fBFigure 8/G.165 p.\fR 
  899. .sp 1P
  900. .RT
  901. .ad b
  902. .RT
  903. .sp 1P
  904. .LP
  905.     \fIRequirement\fR 
  906. .sp 9p
  907. .RT
  908. .PP
  909. With the H\ register initially set to zero, for all values
  910. \fIL\fR \s6Rin
  911. .PS 10
  912. \ \(>="\ \(em30\ dBm0 and \(=\ \(em10\ dBm0 and present for 500\ ms and 
  913. for all values of echo loss\ \ 6\ dB and echo path delay, \fIt\fR\d\fId\fR\u\ 
  914. \(=\ \(*D\ ms, the 
  915. combined loss (\fIA\fR \s6COM
  916. .PS 10
  917. \ =\ \fIA\fR \s6ECHO
  918. .PS 10
  919. \ +
  920. \fIA\fR \s6CANC
  921. .PS 10
  922. \ +\ \fIA\fR \s6NLP
  923. .PS 10
  924. ) should
  925. be\ \(>="\ 27\ dB.
  926. .RT
  927. .sp 1P
  928. .LP
  929. 3.4.2.3
  930.     \fITest No.\ 3\ \(em\ Performance under conditions of double talk\fR 
  931. .sp 9p
  932. .RT
  933. .PP
  934. The two parts of this test are meant to test the performance of the canceller 
  935. under various conditions of double talk. The tests make the 
  936. assumption that, upon detection of double talk, measures are taken to prevent 
  937. or slow adaption in order to avoid excessive reduction in cancellation. 
  938. .RT
  939. .PP
  940. 3.4.2.3.1
  941. Test No. 3 |  is meant to ensure that the double talk
  942. detection is not so sensitive that echo and low level near\(hyend speech 
  943. falsely cause operation of the double talk detector to the extent that 
  944. adaption does 
  945. not occur. The test procedure is to clear the H\ register; then for some 
  946. value of echo delay and echo loss, a signal is applied to\ R\di\\dn\u. 
  947. Simultaneously (see Figure\ 9/G.165) an interfering signal which is sufficiently 
  948. low in level to not seriously hamper the ability of the echo canceller 
  949. to 
  950. converge, is applied at\ S\di\\dn\u. This signal should not cause the
  951. double talk detector to be activated, and adaption and cancellation should
  952. occur. After 1\ s the adaption is inhibited and the residual echo measured. 
  953. The nonlinear process should be \fIdisabled\fR . 
  954. .sp 9p
  955. .RT
  956. .LP
  957. .rs
  958. .sp 10P
  959. .ad r
  960. \fBfigure 9/G.165 p.\fR 
  961. .sp 1P
  962. .RT
  963. .ad b
  964. .RT
  965. .LP
  966. .bp
  967. .sp 1P
  968. .LP
  969.     \fIRequirement\fR 
  970. .sp 9p
  971. .RT
  972. .PP
  973. With the H\ register initially set to zero for all values of
  974. \fIL\fR \s6Rin
  975. .PS 10
  976. \ \(>="\ \(em25\ dBm0 and\ \(=\ \(em10\ dBm0,
  977. \fIN\fR \ =\ \fIL\fR \s6Rin
  978. .PS 10
  979. \ \(em15\ dB, \fIA\fR \s6ECHO
  980. .PS 10
  981. \ \(>="\ 6\ dB and echo path delay, \fIt\fR\d\fId\fR\u\ \(=\ \(*D\ ms, convergence 
  982. should occur 
  983. within 1.0\ s and \fIL\fR \s6RES
  984. .PS 10
  985. should be\ \(=\ \fIN\fR .
  986. .RT
  987. .PP
  988. 3.4.2.3.2
  989. Test No.\ 3 |  is meant to ensure that the double talk detector is sufficiently 
  990. sensitive and operates fast enough to prevent large divergence during double 
  991. talking. 
  992. .sp 9p
  993. .RT
  994. .PP
  995. The test procedure is to fully converge the echo canceller for a given 
  996. echo path. A signal is then applied to R\di\\dn\u. Simultaneously 
  997. (see Figure\ 10/G.165) a signal\ \fIN\fR is applied to\ S\di\\dn\uwhich 
  998. has a level at least that of\ R\di\\dn\u. This should cause the double 
  999. talk detector to 
  1000. operate. After any arbitrary time, \(*dt\ >\ 0, the adaption is inhibited 
  1001. and the 
  1002. residual echo measured. The nonlinear processor should be disabled.
  1003. .LP
  1004. .rs
  1005. .sp 10P
  1006. .ad r
  1007. \fBfigure 10/G.165 p.\fR 
  1008. .sp 1P
  1009. .RT
  1010. .ad b
  1011. .RT
  1012. .sp 1P
  1013. .LP
  1014.     \fIRequirement\fR 
  1015. .sp 9p
  1016. .RT
  1017. .PP
  1018. With the echo canceller initially in the fully converged state for all 
  1019. values of\ \fIL\fR \s6Rin 
  1020. .PS 10
  1021. \ \(>="\ \(em30\ dBm0 and\ \(=\ \(em10\ dBm0, and for all values of\ \fIN\fR 
  1022. \ \(>="\ \fIL\fR \s6Rin 
  1023. .PS 10
  1024. and for all values of echo
  1025. loss\ \(>="\ 6\ dB and echo path delay \fIt\fR\d\fId\fR\u\ \(=\ \(*D\ ms, 
  1026. the residual echo level after the simultaneous application of\ \fIL\fR 
  1027. \s6Rin 
  1028. .PS 10
  1029. and\ \fIN\fR for any time period should not increase more than 10\ dB over 
  1030. the steady state requirements of Test No.\ 1. 
  1031. .RT
  1032. .sp 1P
  1033. .LP
  1034. 3.4.2.4
  1035.     \fITest No.\ 4\ \(em\ Leak rate test\fR 
  1036. .sp 9p
  1037. .RT
  1038. .PP
  1039. This test is meant to ensure that the leak time is not too fast,
  1040. i.e. that the contents of the H\ register do not go to zero too rapidly.
  1041. .PP
  1042. The test procedure is to fully converge the echo canceller for a given 
  1043. echo path and then to remove all signals from the echo canceller. After 
  1044. two 
  1045. minutes the contents of the H\ register are frozen, a signal applied
  1046. to\ \fIR\fR\di\\dn\uand the residual echo measured (see Figure\ 11/G.165). The
  1047. nonlinear process is used in normal operation, it should be \fIdisabled\fR .
  1048. .RT
  1049. .LP
  1050. .rs
  1051. .sp 10P
  1052. .ad r
  1053. \fBfigure 11/G.165 p.\fR 
  1054. .sp 1P
  1055. .RT
  1056. .ad b
  1057. .RT
  1058. .LP
  1059. .bp
  1060. .sp 1P
  1061. .LP
  1062.     \fIRequirement\fR 
  1063. .sp 9p
  1064. .RT
  1065. .PP
  1066. With the echo canceller initially in the fully converged state for all 
  1067. values of\ \fIL\fR \s6Rin 
  1068. .PS 10
  1069. \ \(>="\ \(em30\ dBm0 and\ \(=\ \(em10\ dBm0, two minutes after the removal 
  1070. of the \fIR\fR \s6in 
  1071. .PS 10
  1072. \ signal, the residual echo
  1073. level should not increase more than 10\ dB over the steady state requirement 
  1074. of Test No.\ 1. 
  1075. .RT
  1076. .sp 1P
  1077. .LP
  1078. 3.4.2.5
  1079.     \fITest No.\ 5\ \(em\ Infinite return loss convergence test\fR 
  1080. .sp 9p
  1081. .RT
  1082. .PP
  1083. This test is meant to ensure that the echo canceller has some means to 
  1084. prevent the unwanted generation of echo. This may occur when the H\ register 
  1085. contains an echo path model, either from a previous connection or the current 
  1086. connection, and the echo path is opened (circuit echo vanishes) while a 
  1087. signal is present at \fIR\fR\di\\dn\u. 
  1088. .PP
  1089. The test procedure is to fully converge the echo canceller for a given 
  1090. echo path. The echo path is then interrupted while a signal is applied 
  1091. to\ \fIR\fR\di\\dn\u. 500\ ms after interrupting the echo path the
  1092. returned echo signal at\ \fIS\fR\do\\du\\dt\ushould be measured (see
  1093. Figure\ 12/G.165). The nonlinear processor should be \fIdisabled\fR .
  1094. .RT
  1095. .LP
  1096. .rs
  1097. .sp 17P
  1098. .ad r
  1099. \fBFIGURE 12/G.165, p.\fR 
  1100. .sp 1P
  1101. .RT
  1102. .ad b
  1103. .RT
  1104. .sp 1P
  1105. .LP
  1106.     \fIRequirement (provisional)\fR 
  1107. .sp 9p
  1108. .RT
  1109. .PP
  1110. With the echo canceller initially in the fully converged state for all 
  1111. values of echo loss\ \(>="\ 6\ dB, and for all values 
  1112. of\ \fIL\fR \s6Rin
  1113. .PS 10
  1114. \ \(>="\ \(em30\ dBm0 and \(= | (em10\ dBm0, the returned echo level at\ 
  1115. \fIS\fR \s6out 
  1116. .PS 10
  1117. , 500\ ms after the echo path is interrupted,  should be \(= | (em37\ dBm0.
  1118. .RT
  1119. .sp 1P
  1120. .LP
  1121. 3.4.2.6
  1122.     \fITest No.\ 6\ \(em\ Stability test\fR 
  1123. .sp 9p
  1124. .RT
  1125. .PP
  1126. Under study.
  1127. .RT
  1128. .sp 2P
  1129. .LP
  1130. \fB4\fR     \fBCharacteristics of an echo canceller tone disabler\fR 
  1131. .sp 1P
  1132. .RT
  1133. .sp 1P
  1134. .LP
  1135. 4.1
  1136.     \fIGeneral\fR 
  1137. .sp 9p
  1138. .RT
  1139. .PP
  1140. To ensure proper operation of all currently specified V\(hyseries
  1141. modems, the echo cancellers covered by this Recommendation should be equipped 
  1142. with a tone detector that conforms to this section. This tone detector 
  1143. responds to a disabling signal which is different from that used to disable 
  1144. the echo 
  1145. suppressor as described in Recommendation\ G.164, \(sc\ 5 and consists 
  1146. of a 2100\ Hz tone with periodic phase reversals inserted in that tone. 
  1147. The tone disabler 
  1148. should respond only to the specified in\(hyband signal. It should not respond 
  1149. to other in\(hyband signals, e.g.\ speech, or a 2100\ Hz tone without a 
  1150. phase reversal. The tone disabler should detect and respond to a disabling 
  1151. signal which may be present in either the send or the receive path. 
  1152. .bp
  1153. .PP
  1154. The requirements for echo canceller disabling to ensure proper
  1155. operation with ATME No.\ 2 equipment that transmits the 2100\ Hz tone with 
  1156. phase reversals could be met by using either the tone disabler specified 
  1157. in this 
  1158. section, or the 
  1159. echo suppressor tone disabler
  1160. specified in
  1161. Recommendation\ G.164, \(sc\ 5. However, use of the Recommendation\ G.164, 
  1162. \(sc\ 5 
  1163. disabler does not assure proper operation with all currently specified 
  1164. V\(hyseries modems. 
  1165. .PP
  1166. The term disabled in this section refers to a condition in which the echo 
  1167. canceller is configured in such a way as to no longer modify the signals 
  1168. which pass through it in either direction. Under this condition, no echo 
  1169. estimate is subtracted from the send path, the non\(hylinear processor is made
  1170. transparent, and the delay through the echo canceller still meets the
  1171. conditions
  1172. specified in \(sc\ 3.4.1. However, no relationship between the circuit 
  1173. conditions before and after disabling should be assumed. For one thing, 
  1174. the operation of echo cancellers with tonal inputs (such as the disabling 
  1175. tone) is unspecified. Additionally, the impulse response stored in the 
  1176. echo canceller prior to 
  1177. convergence (and prior to the disabling tone being sent) is arbitrary. 
  1178. This can lead to apparent additional echo paths which, in some echo canceller 
  1179. implementations, remain unchanged until the disabling tone is recognized. 
  1180. Also note that echo suppressors could be on the same circuit and there 
  1181. is no 
  1182. specified relationship between their delay in the enabled and disabled 
  1183. states. In spite of the above, it is possible, for example, to measure 
  1184. the round\(hytrip delay of a circuit with the disabling tone but the trailing 
  1185. edge of the tone 
  1186. burst should be used and sufficient time for all devices to be disabled 
  1187. should be allotted before terminating the disabling tone and starting the 
  1188. timing. 
  1189. .PP
  1190. It should be noted that this condition does not necessarily fulfil the 
  1191. requirements for 64\ kbit/s bit sequence integrity, for which case other 
  1192. means of disabling in line with Recommendation\ G.165, \(sc\ 3.4 will apply. 
  1193. .PP
  1194. A reference tone disabler is described in Annex\ B.
  1195. .RT
  1196. .sp 1P
  1197. .LP
  1198. 4.2
  1199.     \fIDisabler characteristics\fR 
  1200. .sp 9p
  1201. .RT
  1202. .PP
  1203. The echo canceller tone disabler requires the detection of a
  1204. 2100\ Hz tone with phase reversals of that tone. The characteristics of the
  1205. transmitted signal are defined in Recommendation\ V.25. Phase variations 
  1206. in the range of 180\(de \(+- | 5\(de must be detected while those in the 
  1207. range of 0\(de \(+- | 10\(de must not be detected. 
  1208. .PP
  1209. The frequency characteristics of the tone detector are the same as the 
  1210. characteristics of the echo suppressor tone detector given in 
  1211. Recommendation\ G.164, \(sc\ 5.2.
  1212. .PP
  1213. The dynamic range of this detector should be consistent with the input 
  1214. levels as specified in Recommendation\ V.2 and H.51 with allowances for 
  1215. variation introduced by the public switched telephone network.
  1216. .RT
  1217. .sp 1P
  1218. .LP
  1219. 4.3
  1220.     \fIGuardband characteristics\fR 
  1221. .sp 9p
  1222. .RT
  1223. .PP
  1224. Similar to that defined in Recommendation G.164, \(sc\ 5.3, consistent 
  1225. with the dynamic range given in \(sc\ 4.2 above with the following exception. 
  1226. The detector should operate perfectly with white noise less than or equal 
  1227. to 11\ dB below the level of the 2100\ Hz signal. No definitive guidelines 
  1228. can be given 
  1229. for the range between 5\ and 11\ dB because of the variations in the test
  1230. equipment used. In particular, performance may vary with the peak\(hyto\(hyaverage 
  1231. ratio of the noise generator used. As a general guideline, however, the
  1232. percentage of correct operation (detection of phase variations of 180\(de 
  1233. \(+- | 5\(de 
  1234. and non\(hydetection of phase variations of 0\(de \(+- | 10\(de) should 
  1235. fall by no more than 1% for each dB reduction in signal\(hyto\(hynoise 
  1236. below 11\ dB. The Administration 
  1237. of the Federal Republic of Germany mentions the possibility of designing a
  1238. detector capable of operating perfectly at 5\ dB signal\(hyto\(hynoise ratio.
  1239. .RT
  1240. .sp 1P
  1241. .LP
  1242. 4.4
  1243.     \fIHolding\(hyband characteristics\fR 
  1244. .sp 9p
  1245. .RT
  1246. .PP
  1247. Same as defined in Recommendation\ G.164, \(sc\ 5.4.
  1248. .RT
  1249. .sp 1P
  1250. .LP
  1251. 4.5
  1252.     \fIOperate time\fR 
  1253. .sp 9p
  1254. .RT
  1255. .PP
  1256. The operate time must be sufficiently long to provide immunity from false 
  1257. operation due to voice signals, but not so long as to needlessly extend 
  1258. the time to disable. The tone disabler is required to operate within one 
  1259. second of the receipt of the disabling signal. 
  1260. .RT
  1261. .sp 1P
  1262. .LP
  1263. 4.6
  1264.     \fIFalse operation due to speech currents\fR 
  1265. .sp 9p
  1266. .RT
  1267. .PP
  1268. Same as in Recommendation G.164, \(sc\ 5.6.
  1269. .bp
  1270. .RT
  1271. .sp 1P
  1272. .LP
  1273. 4.7
  1274.     \fIFalse operation due to data signals\fR 
  1275. .sp 9p
  1276. .RT
  1277. .PP
  1278. It is desirable that the tone disabler should rarely operate
  1279. falsely on data signals from data sets that would be adversely affected by
  1280. disabling of the echo canceller. To this end, a reasonable objective is 
  1281. that, for an echo canceller installed on a working circuit, usual data 
  1282. signals from such data sets should not, on the average, cause more than 
  1283. 10\ false operations during 100\ hours of data transmissions. 
  1284. .RT
  1285. .sp 1P
  1286. .LP
  1287. 4.8
  1288.     \fIRelease time\fR 
  1289. .sp 9p
  1290. .RT
  1291. .PP
  1292. Same as in Recommendation G.164, \(sc\ 5.7.
  1293. .RT
  1294. .sp 1P
  1295. .LP
  1296. 4.9
  1297.     \fIOther considerations\fR 
  1298. .sp 9p
  1299. .RT
  1300. .PP
  1301. Both the echo of the disabling tone and the echo of the calling
  1302. tone may disturb the detection of the echo canceller disabling tone. As 
  1303. such, it is not recommended to add the receive and transmit signal inputs 
  1304. together to form an input to a single detector. 
  1305. .PP
  1306. Careful attention should be given to the number of phase reversals
  1307. required for detection of the disabling tone. Some Administrations favour
  1308. relying on\ 1 to improve the probability of detection even in the presence of
  1309. slips, impulse noise, and low signal\(hyto\(hynoise ratio. Other Administrations 
  1310. favour relying on\ 2 to improve the probability of correctly distinguishing
  1311. between non\(hyphase\(hyreversed and phase\(hyreversed 2100\ Hz tones.
  1312. .RT
  1313. .sp 2P
  1314. .LP
  1315. \fB5\fR     \fBNonlinear processors for use in echo cancellers\fR 
  1316. .sp 1P
  1317. .RT
  1318. .sp 1P
  1319. .LP
  1320. 5.1
  1321.     \fIScope\fR 
  1322. .sp 9p
  1323. .RT
  1324. .PP
  1325. For the purpose of this Recommendation the term \*Qnonlinear
  1326. processor\*U is intended to mean only those devices which fall within the
  1327. definition given in \(sc\ 2.5 and which have been proven to be effective 
  1328. in echo 
  1329. cancellers. It is possible to implement such nonlinear processors in a 
  1330. number of ways (centre clippers being just one example), with fixed or 
  1331. adaptive 
  1332. .PP
  1333. operating features, but no recommendation is made for any particular
  1334. implementation. General principles and guidelines are given in \(sc\ 5.2. More
  1335. detailed and concrete information requires reference to specific
  1336. implementations. This is done in Annex\ C for the particular case of a
  1337. \*Qreference nonlinear processor\*U. The use of this term denotes an implementation 
  1338. given for guidance and illustration only. It does not exclude other 
  1339. implementations nor does it imply that the reference nonlinear processor is
  1340. necessarily the most appropriate realization on any technical, operational 
  1341. or economic grounds. 
  1342. .RT
  1343. .LP
  1344. 5.2
  1345.     \fIGeneral principles and guidelines\fR 
  1346. .sp 1P
  1347. .RT
  1348. .sp 2P
  1349. .LP
  1350. 5.2.1
  1351.     \fIFunction\fR 
  1352. .sp 1P
  1353. .RT
  1354. .sp 1P
  1355. .LP
  1356. 5.2.1.1
  1357.     \fIGeneral\fR 
  1358. .sp 9p
  1359. .RT
  1360. .PP
  1361. The 
  1362. nonlinear processor
  1363. is located in the send path between the output of the subtractor and the 
  1364. send\(hyout port of the echo canceller. 
  1365. Conceptually, it is a device which blocks low level signals and passes high
  1366. level signals. Its function is to further reduce the residual echo level
  1367. (\fIL\fR \s6RES
  1368. .PS 10
  1369. as defined in \(sc\ 2.4) which remains after imperfect cancellation of 
  1370. the circuit echo so that the necessary low returned echo level (\fIL\fR 
  1371. \s6RET 
  1372. .PS 10
  1373. as defined in \(sc\ 2.7) can be achieved.
  1374. .RT
  1375. .sp 1P
  1376. .LP
  1377. 5.2.1.2
  1378.     \fINetwork performance\fR 
  1379. .sp 9p
  1380. .RT
  1381. .PP
  1382. Imperfect cancellation can occur because echo cancellers which
  1383. conform to this Recommendation may not be capable of adequately modelling 
  1384. echo paths which generate significant levels of nonlinear distortion (see 
  1385. \(sc\ 3.2). 
  1386. Such distortion can occur, for example, in networks conforming to
  1387. Recommendation\ G.113 in which up to five pairs of PCM codecs (conforming to
  1388. Recommendation\ G.712) are permitted in an echo path. The accumulated
  1389. quantization distortion from these codecs may prevent an echo canceller from
  1390. achieving the necessary \fIL\fR \s6RET
  1391. .PS 10
  1392. by using linear cancellation techniques alone. It is therefore recommended 
  1393. that all echo cancellers capable only of modelling the linear components 
  1394. of echo paths but intended for general network use should incorporate suitable 
  1395. nonlinear processors. 
  1396. .bp
  1397. .RT
  1398. .sp 1P
  1399. .LP
  1400. 5.2.1.3
  1401.     \fILimitations\fR 
  1402. .sp 9p
  1403. .RT
  1404. .PP
  1405. This use of nonlinear processors represents a compromise in the
  1406. circuit transparency which would be possible by an echo canceller which 
  1407. could achieve the necessary \fIL\fR \s6RET 
  1408. .PS 10
  1409. by using only modelling and
  1410. cancellation techniques. Ideally, the non\(hylinear processor should not cause
  1411. distortion of near\(hyend speech. In practical devices it may not be possible 
  1412. to sufficiently approach this ideal in this case it is recommended that 
  1413. nonlinear 
  1414. .RT
  1415. .PP
  1416. processors should not be active under double talk or near\(hyend single\(hytalk
  1417. conditions. From this it follows that excessive dependence must not be 
  1418. placed on the nonlinear processor and that \fIL\fR \s6RES 
  1419. .PS 10
  1420. must be low
  1421. enough to prevent objectionable echo under double\(hytalk
  1422. conditions.
  1423. .RT
  1424. .sp 1P
  1425. .LP
  1426. 5.2.1.4
  1427.     \fIData transmission\fR 
  1428. .sp 9p
  1429. .RT
  1430. .PP
  1431. Nonlinear processors may affect the transmission of data through an enabled 
  1432. echo canceller. This is under study. 
  1433. .RT
  1434. .sp 2P
  1435. .LP
  1436. 5.2.2
  1437.     \fISuppression threshold\fR 
  1438. .sp 1P
  1439. .RT
  1440. .sp 1P
  1441. .LP
  1442. 5.2.2.1
  1443.     \fIGeneral\fR 
  1444. .sp 9p
  1445. .RT
  1446. .PP
  1447. The suppression threshold level (\fIT\fR \s6SUP
  1448. .PS 10
  1449. )   of a nonlinear processor is expressed in dBm0 and is equal to the highest
  1450. level of a sine\(hywave signal at a given moment that is just suppressed. 
  1451. Either fixed or adaptive suppression threshold levels may be used. 
  1452. .RT
  1453. .sp 1P
  1454. .LP
  1455. 5.2.2.2
  1456.     \fIFixed suppression threshold\fR 
  1457. .sp 9p
  1458. .RT
  1459. .PP
  1460. With a fixed suppression threshold level the appropriate level to use will 
  1461. depend upon the cancellation achieved and the statistics of speech 
  1462. levels and line conditions found in the particular network in which the echo
  1463. canceller is to be used. It is therefore recommended that the actual level
  1464. should be field selectable to permit the user to adjust it for the actual
  1465. network environment. Values of fixed suppression threshold levels to be used
  1466. are under study \(em see Notes\ 1 and\ 2.
  1467. .PP
  1468. \fINote 1\fR \ \(em\ As an interim guide, it is suggested that the suppression 
  1469. threshold level should be set a few decibels above the level that would 
  1470. result in the \fIpeaks\fR of \fIL\fR \s6RES 
  1471. .PS 10
  1472. for a \*Q2\(*s\(hytalker\*U and a \*Q2\(*s\(hyecho
  1473. return loss\*U being suppressed.
  1474. .RT
  1475. .PP
  1476. \fINote 2\fR \ \(em\ Results of a field trial reported by one Administration
  1477. indicated that a fixed suppression threshold level of \(em36\ dBm0 gave a
  1478. satisfactory performance. A theoretical study, by another Administration, 
  1479. of an echo path contianing five pairs of PCM codecs showed that for an 
  1480. \fIL\fR \s6R
  1481. .PS 10
  1482. of \(em10\ dBm0, the quantization noise could result in an  \fIL\fR \s6RES
  1483. .PS 10
  1484. of \(em38\ dBm0.
  1485. .RT
  1486. .sp 1P
  1487. .LP
  1488. 5.2.2.3
  1489.     \fIAdaptive suppression threshold\fR 
  1490. .sp 9p
  1491. .RT
  1492. .PP
  1493. A good compromise can be made between using a high
  1494. \fIT\fR \s6SUP
  1495. .PS 10
  1496. to prevent it being exceeded by loud talker residual echo and using a low 
  1497. \fIT\fR \s6SUP 
  1498. .PS 10
  1499. to reduce speech distortion on   break\(hyin by making \fIT\fR \s6SUP
  1500. .PS 10
  1501. adaptive to the actual circuit
  1502. conditions and speech levels. This may be achieved in a number of ways 
  1503. and no recommendation is made for any particular implementation. General 
  1504. guidelines 
  1505. applicable to the control algorithm and suppression threshold levels are 
  1506. under study. 
  1507. .RT
  1508. .sp 2P
  1509. .LP
  1510. 5.2.3
  1511.     \fIControl of nonlinear processor activation\fR 
  1512. .sp 1P
  1513. .RT
  1514. .sp 1P
  1515. .LP
  1516. 5.2.3.1
  1517.     \fIGeneral\fR 
  1518. .sp 9p
  1519. .RT
  1520. .PP
  1521. To conform to the recommendation made in \(sc\ 5.2.1.3, it is necessary 
  1522. to control the activation of the nonlinear processor so that it is not 
  1523. active when near\(hyend speech is likely to be present. When \*Qactive\*U, 
  1524. the nonlinear 
  1525. processor should function as intended to reduce
  1526. \fIL\fR \s6RES
  1527. .PS 10
  1528. .
  1529. When \*Qinactive\*U, it should not perform any nonlinear processing on 
  1530. any signal passing through the echo canceller. 
  1531. .bp
  1532. .RT
  1533. .sp 1P
  1534. .LP
  1535. 5.2.3.2
  1536.     \fIControl guidelines\fR 
  1537. .sp 9p
  1538. .RT
  1539. .PP
  1540. It is recommended that the following two guidelines should govern control 
  1541. of the activation of a nonlinear processor. First, because they are 
  1542. intended to further reduce \fIL
  1543. \s6RES
  1544. .PS 10
  1545. , they should be
  1546. active
  1547. when \fIL\fR \s6RES
  1548. .PS 10
  1549. is at a significant level. Second, because they should not distort near\(hyend 
  1550. speech, they should be inactive when near\(hyend 
  1551. speech is present. Where these two guidelines conflict the control function
  1552. should favour the second.
  1553. .RT
  1554. .sp 1P
  1555. .LP
  1556. 5.2.3.3
  1557.     \fIStatic characteristics\fR 
  1558. .sp 9p
  1559. .RT
  1560. .PP
  1561. A conceptual diagram showing the two operational states of a
  1562. nonlinear processor is shown in 
  1563. Figure\ 13/G.165. The \fIL\fR \s6S
  1564. .PS 10
  1565. \fIL\fR \s6R
  1566. .PS 10
  1567. plane is divided into two regions, W and Z by the
  1568. threshold WZ. In the W region the nonlinear processor is inactive while 
  1569. in the Z region it is active. Proper control of the nonlinear processor 
  1570. to ensure 
  1571. operation in the appropriate region requires recognition of the double\(hytalk
  1572. condition or the presence of near\(hyend speech. Imperfect detection of
  1573. double\(hytalk combined with a high suppression threshold level will result in
  1574. distortion of near\(hyend speech. The echo canceller then exhibits some of the
  1575. characteristics of an echo suppressor. A low suppression level will permit 
  1576. easy double\(hytalking, even if a detection error is made because the near\(hyend 
  1577. speech will suffer only a low level of non\(hylinear distortion. If the 
  1578. suppression 
  1579. threshold level is too low then peaks of residual echo may be heard.
  1580. .RT
  1581. .LP
  1582. .rs
  1583. .sp 21P
  1584. .ad r
  1585. \fBFigure 13/G.165, p.\fR 
  1586. .sp 1P
  1587. .RT
  1588. .ad b
  1589. .RT
  1590. .sp 1P
  1591. .LP
  1592. 5.2.3.4
  1593.     \fIDynamic characteristics\fR 
  1594. .sp 9p
  1595. .RT
  1596. .PP
  1597. The dynamic characteristics can be specified by stating the time
  1598. that elapses when the signal conditions pass from a point in one area to a
  1599. point in the other area before the state appropriate to the second area is
  1600. established. Four such transitions are shown by arrows in Figure\ 13/G.165.
  1601. .RT
  1602. .sp 1P
  1603. .LP
  1604.     \fITransition No. 1 \(em W to Z, L\fI
  1605. .sp 9p
  1606. .RT
  1607. .EF '%    \fIS\ constant,\''
  1608. .OF '''\fIS\ constant,\    %'
  1609. .EF '%    \fIR\ increasing''
  1610. .OF '''\fIR\ increasing    %'
  1611. .PP
  1612. In this case the \fIL\fR\dS\usignal occurred first and the \fIL\fR\dR\uis 
  1613. increasing to a sufficiently high level to override the \fIL\fR\dS\usignal 
  1614. in the control path and cause the nonlinear processor to change from the 
  1615. inactive to the active state. Since this will cause distortion of the \fIL\fR\dS\usignal 
  1616. (near talker speech in this case) the action should not be initiated too 
  1617. quickly.
  1618. .bp
  1619. .RT
  1620. .sp 1P
  1621. .LP
  1622.     \fITransition No. 2 \(em Z to W, L\fI
  1623. .sp 9p
  1624. .RT
  1625. .EF '%    \fIS\ constant,\''
  1626. .OF '''\fIS\ constant,\    %'
  1627. .EF '%    \fIR\ decreasing''
  1628. .OF '''\fIR\ decreasing    %'
  1629. .PP
  1630. In this case the \fIL\fR\dR\usignal has overriden the \fIL\fR\dS\usignal 
  1631. in the control path and the nonlinear processor is in the active state. 
  1632. The 
  1633. \fIL\fR\dR\usignal is now decreasing. The nonlinear processor should remain 
  1634. in the active state sufficiently long to prevent echo, which is stored 
  1635. in the echo 
  1636. path, from being hear by the far talker.
  1637. .RT
  1638. .sp 1P
  1639. .LP
  1640.     \fITransition No. 3 \(em Z to W, L\fI
  1641. .sp 9p
  1642. .RT
  1643. .EF '%    \fIR\ constant,\''
  1644. .OF '''\fIR\ constant,\    %'
  1645. .EF '%    \fIS\ increasing''
  1646. .OF '''\fIS\ increasing    %'
  1647. .PP
  1648. This transition is replicating the onset of double talk. As soon as possible 
  1649. after the \fIL\fR\dS\usignal is detected the nonlinear processor should 
  1650. be switched to the inactive state in order to minimise any distortion of 
  1651. the near talker speech. 
  1652. .RT
  1653. .sp 1P
  1654. .LP
  1655.     \fITransition No. 4 \(em W to Z, L\fI
  1656. .sp 9p
  1657. .RT
  1658. .EF '%    \fIR\ constant,\''
  1659. .OF '''\fIR\ constant,\    %'
  1660. .EF '%    \fIS\ decreasing''
  1661. .OF '''\fIS\ decreasing    %'
  1662. .PP
  1663. In this case \fIL\fR\dS\uhas been recognised but is decreasing. Any
  1664. action which is taken should favour continuing to permit the \fIL\fR\dS\usignal 
  1665. to pass. This implies there should be some delay in switching the nonlinear 
  1666. processor back to the active state.
  1667. .RT
  1668. .sp 1P
  1669. .LP
  1670. 5.2.4
  1671.     \fIFrequency limits of control paths\fR 
  1672. .sp 9p
  1673. .RT
  1674. .PP
  1675. Under study.
  1676. .PP
  1677. \fINote\fR \ \(em\ Depending on the particular implementation of the
  1678. nonlinear processor, the considerations and frequency response limits given 
  1679. in Recommendation\ G.164, \(sc\ 3.2.4.2 for the suppression and break\(hyin 
  1680. control paths of echo suppressors may also be applicable to similar control 
  1681. paths used in 
  1682. nonlinear processors. These control paths may include the activation control
  1683. and adaptive suppression threshold level control.
  1684. .RT
  1685. .sp 1P
  1686. .LP
  1687. 5.2.5
  1688.     \fISignal attenuation below threshold level\fR 
  1689. .sp 9p
  1690. .RT
  1691. .PP
  1692. The attenuation of signals having a level below that of the
  1693. suppression threshold level of a nonlinear processor in the active state 
  1694. must be such that the requirements of \(sc\ 3.4.2.1 are met. 
  1695. .RT
  1696. .sp 1P
  1697. .LP
  1698. 5.2.6
  1699.     \fITesting of nonlinear processors\fR 
  1700. .sp 9p
  1701. .RT
  1702. .PP
  1703. The nonlinear processor may be considered as a special case of an echo 
  1704. suppressor which is limited to suppressing only low level signals. The 
  1705. types of test required to determine the nonlinear processor performance
  1706. characteristics are very similar to the echo suppressor tests given in
  1707. Recommendation\ G.164. However, depend
  1708. ing on the specific implementation of a nonlinear processor, the transitions 
  1709. between areas W and Z of 
  1710. Figure\ 13/G.165
  1711. may not be as sharply defined as is the case for echo suppressors. Signals
  1712. observed at the send\(hyout port of the echo canceller may be distorted 
  1713. for short periods when transitions between the W and Z operating regions 
  1714. occur. Although Recommendation\ G.164 may be used as a guide to the testing 
  1715. of nonlinear 
  1716. processors it may be necessary to introduce unique test circuit modifications 
  1717. in order to make measurements on some specific nonlinear processor 
  1718. implementations. No recommendation can be given for a universal test circuit
  1719. appropriate for all nonlinear processor implementations.
  1720. \v'6p'
  1721. .RT
  1722. .ce 1000
  1723. ANNEX\ A
  1724. .ce 0
  1725. .ce 1000
  1726. (to Recommendation G.165)
  1727. .sp 9p
  1728. .RT
  1729. .ce 0
  1730. .ce 1000
  1731. \fBEcho cancellers without nonlinear processing\fR 
  1732. .sp 1P
  1733. .RT
  1734. .ce 0
  1735. .PP
  1736. It may be possible to implement echo cancellers without the
  1737. inclusion of nonlinear processing. For these echo cancellers the total echo
  1738. loss is provided by echo cancellation. The achievable echo cancellation is
  1739. limited by the characteristics of the echo path and by the method of
  1740. implementing the echo canceller. In particular, if one pair of codecs
  1741. conforming to Recommendation\ G.712 is used in the echo path or in the echo
  1742. canceller, the maximum echo cancellation (considering quantizing errors 
  1743. in the echo canceller and other impairments) is that shown by the solid 
  1744. line in 
  1745. Figure\ A\(hy1/G.165.
  1746. .bp
  1747. .sp 1P
  1748. .RT
  1749. .PP
  1750. Echo cancellers conforming to the solid line in Figure\ A\(hy1/G.165 have 
  1751. been tested and found to provide acceptable performance in Japan. Other 
  1752. tests, however, suggest that the echo cancellation required in echo cancellers 
  1753. for general application is at least that shown by the broken line in 
  1754. Figure\ A\(hy1/G.165. Further study is needed. Pending the results of that 
  1755. study, echo cancellers which do not include nonlinear processors are not 
  1756. yet 
  1757. recommended for general application.
  1758. .PP
  1759. All the provisions and tests in the body of Recommendation\ G.165 apply 
  1760. to these echo cancellers except as follows: 
  1761. .RT
  1762. .LP
  1763.     a)
  1764.      \(sc\ 3.4.2.1: the residual echo level requirement is that shown by the 
  1765. solid line of Figure\ A\(hy1/G.165. 
  1766. .LP
  1767.     b)
  1768.      For all other tests, any reference to non\(hylinear processing should 
  1769. be ignored. 
  1770. .LP
  1771. .rs
  1772. .sp 26P
  1773. .ad r
  1774. \fBFigure A\(hy1/G.165, p.\fR 
  1775. .sp 1P
  1776. .RT
  1777. .ad b
  1778. .RT
  1779. .ce 1000
  1780. ANNEX\ B
  1781. .ce 0
  1782. .ce 1000
  1783. (to Recommendation G.165)
  1784. .sp 9p
  1785. .RT
  1786. .ce 0
  1787. .ce 1000
  1788. \fBDescription of an\fR 
  1789. \fBecho canceller reference tone disabler\fR 
  1790. .sp 1P
  1791. .RT
  1792. .ce 0
  1793. .LP
  1794. B.1
  1795.     \fIGeneral\fR 
  1796. .sp 1P
  1797. .RT
  1798. .PP
  1799. This annex describes the characteristics of an echo canceller
  1800. reference tone disabler. The use of the term \fIreference\fR denotes a 
  1801. disabling 
  1802. implementation given for guidance only. It does not exclude alternative
  1803. implementations of a tone disabler which responds to the signal as defined 
  1804. in Recommendation\ V.25, and which also meets all of the criteria for reliability 
  1805. of operation and protection from false operation by speech signals. 
  1806. .bp
  1807. .RT
  1808. .sp 1P
  1809. .LP
  1810. B.2
  1811.     \fIDisabler characteristics\fR 
  1812. .sp 9p
  1813. .RT
  1814. .PP
  1815. The echo canceller reference tone disabler described in this annex detects 
  1816. a 2100\ Hz tone with periodic phase reversals which occur every 450 
  1817. \(+-\ 25\ ms. The characteristics of the transmitted signal are defined in
  1818. Recommendation\ V.25.
  1819. .RT
  1820. .sp 1P
  1821. .LP
  1822. B.2.1
  1823.     \fITone detection\fR 
  1824. .sp 9p
  1825. .RT
  1826. .PP
  1827. The frequency characteristics of the tone detector used in this
  1828. reference tone disabler are the same as the characteristics of the echo
  1829. suppressor tone detector given in Recommendation\ G.164, \(sc\ 5.2, except 
  1830. that the upper limit of the dynamic range is \(em6\ dBm0. 
  1831. .RT
  1832. .sp 1P
  1833. .LP
  1834. B.2.2
  1835.     \fIPhase reversal detection\fR 
  1836. .sp 9p
  1837. .RT
  1838. .PP
  1839. The reference tone disabler responds to a signal which contains
  1840. phase reversals of 108\(de\ \(+-\ 10\(de at its source (as specified in
  1841. Recommendation\ V.25) when this signal has been modified by allowable
  1842. degradations caused by the network, e.g.\ noise, phase jitter, etc. This
  1843. disabler is insensitive to phase jitter of \(+-\ 15\(de peak\(hyto\(hypeak 
  1844. in the frequency range of 0\(hy120\ Hz. This accommodates to the phase 
  1845. jitter permitted by 
  1846. Recommendations\ H.12 and G.229. In order to minimize the probability of 
  1847. false disabling of the echo canceller due to speech currents and network\(hyinduced 
  1848. phase changes, this reference tone disabler does not respond to single phase
  1849. changes of the 2100\ Hz tone in the range 0\(de \(+- 110\(de occurring 
  1850. in a one second 
  1851. period. This number has been chosen since it represents the approximate 
  1852. phase shift caused by a single frame slips in a PCM system. 
  1853. .RT
  1854. .sp 1P
  1855. .LP
  1856. B.3
  1857.     \fIGuardband characteristics\fR 
  1858. .sp 9p
  1859. .RT
  1860. .PP
  1861. Meet requirements in Recommendation G.164, \(sc\ 5.3.
  1862. .PP
  1863. \fINote\fR \ \(em\ The possibility of interference during the phase reversal
  1864. detection period has been taken into account. One potential source of
  1865. interference is the presence of calling tone as specified in
  1866. Recommendation\ V.25. If the calling tone interferes with the detection 
  1867. of the phase reversal, the entire disabling detection sequence is restarted, 
  1868. but only one time. Recommendation\ V.25 ensures at least one second of 
  1869. quiet time between calling tone burst. 
  1870. .RT
  1871. .sp 1P
  1872. .LP
  1873. B.4
  1874.     \fIHolding\(hyband characteristics\fR 
  1875. .sp 9p
  1876. .RT
  1877. .PP
  1878. Meet requirements in Recommendation\ G.164, \(sc\ 5.4.
  1879. .RT
  1880. .sp 1P
  1881. .LP
  1882. B.5
  1883.     \fIOperate time\fR 
  1884. .sp 9p
  1885. .RT
  1886. .PP
  1887. The reference tone disabler operates within one second of the
  1888. receipt, without interference, of the sustained 2100\ Hz tone with periodic
  1889. phase reversals, having the level in the range \(em6 to \(em31\ dBm0. The 
  1890. one second operate time permits the detection of the 2100\ Hz tone and 
  1891. ensures that two 
  1892. phase reversals will occur (unless a slip or impulse noise masks one of the
  1893. phase reversals).
  1894. .RT
  1895. .sp 1P
  1896. .LP
  1897. B.6
  1898.     \fIFalse operation due to speech currents\fR 
  1899. .sp 9p
  1900. .RT
  1901. .PP
  1902. Meets requirements in Recommendation G.164, \(sc\ 5.6.
  1903. .RT
  1904. .sp 1P
  1905. .LP
  1906. B.7
  1907.     \fIFalse operation due to data signals\fR 
  1908. .sp 9p
  1909. .RT
  1910. .PP
  1911. Meets the requirement in Recommendation\ G.165, \(sc\ 4.7. To this end, 
  1912. the tone disabler circuitry becomes inoperative if one second of clear 
  1913. (i.e.\ no phase reversals or other interference) 2100\ Hz tone is detected. 
  1914. The detected circuit remains inoperative during the data transmission and 
  1915. only becomes 
  1916. operative again 250 \(+- 150\ ms after a signal in the holding band falls 
  1917. at least 3\ dB below the maximum holding sensitivity. Thus the possibility 
  1918. of inadvertent disabling of the echo canceller during data transmission 
  1919. is minimized. 
  1920. .RT
  1921. .sp 1P
  1922. .LP
  1923. B.8
  1924.     \fIRelease time\fR 
  1925. .sp 9p
  1926. .RT
  1927. .PP
  1928. Meets the requirements in Recommendation G.164, \(sc\ 5.7.
  1929. .bp
  1930. .RT
  1931. .ce 1000
  1932. ANNEX\ C
  1933. .ce 0
  1934. .ce 1000
  1935. (to Recommendation G.165)
  1936. .sp 9p
  1937. .RT
  1938. .ce 0
  1939. .ce 1000
  1940. \fBDescription of a\fR 
  1941. \fBreference nonlinear processor\fR 
  1942. .sp 1P
  1943. .RT
  1944. .ce 0
  1945. .LP
  1946. C.1
  1947.     \fIGeneral\fR 
  1948. .sp 1P
  1949. .RT
  1950. .PP
  1951. This annex, which is for the purposes of illustration only and
  1952. not intended as a detailed design (see \(sc\ 5.1), describes a reference 
  1953. nonlinear processor based upon concepts that are as simple as possible 
  1954. but having 
  1955. included in it a sufficient number of features to give guidance for a wide
  1956. range of possible implementations. To this end two variants of the reference
  1957. nonlinear processor are included. Both are based on a centre clipper having
  1958. either of the idealized transfer functions illustrated in Figure\ C\(hy1/G.165. 
  1959. The suppression threshold level (determined, in this case by the clipping 
  1960. level) in the first variant is adaptive, adaptation being by reference 
  1961. to \fIL\fR\dR\u. Activation control is by reference to the difference between 
  1962. \fIL\fR\dR\uand 
  1963. \fIL\fR\dS\u. In the second variant the suppression threshold is fixed.
  1964. .PP
  1965. It is assumed that the reference nonlinear processor is used in an echo
  1966. canceller which can achieve a cancellation of the linear components of any
  1967. returned echo of at least \fIN\fR \ dB. The value of \fIN\fR is under study.
  1968. .RT
  1969. .LP
  1970. .rs
  1971. .sp 13P
  1972. .ad r
  1973. \fBFigure C\(hy1/G.165, p.\fR 
  1974. .sp 1P
  1975. .RT
  1976. .ad b
  1977. .RT
  1978. .sp 1P
  1979. .LP
  1980. C.2
  1981.     \fISuppression threshold\fR  | \fIT\fR\dS\\dU\\dP\u)
  1982. .sp 9p
  1983. .RT
  1984. .PP
  1985. Adaptive
  1986. \fIT\fR\dS\\dU\\dP\u= (\fIL\fR\dR\u\(em \fIx\fR \(+- 3) dBm0 for \(em30 
  1987. \(= \fIL\fR\dR\u\(= \(em10 dBm0 
  1988. .PP
  1989. Fixed \fIT\fR\dS\\dU\\dP\u= \fIx\fR `\ dBm0
  1990. .PP
  1991. \fINote\fR \ \(em\ Values of \fIx\fR and \fIx\fR ` are under study. Values 
  1992. of 18 for 
  1993. \fIx\fR and \(em36 for \fIx\fR ` have been suggested by confimation is 
  1994. required that 
  1995. these values are appropriate for use in all networks.
  1996. .RT
  1997. .sp 1P
  1998. .LP
  1999. C.3
  2000.     \fIStatic characteristics of activation control\fR 
  2001. .sp 9p
  2002. .RT
  2003. .PP
  2004. \fIT\fR\dW\\dZ\u= (\fIL\fR\dR\u\(em \fIy\fR \(+- 3) dBm0 for \(em30 \(= 
  2005. \fIL\fR\dR\u\(= 
  2006. \(em10 dBm0
  2007. .PP
  2008. \fINote 1\fR \ \(em\ \fIT\fR\dW\\dZ\uis as defined in \(sc\ 5.2.3.3.
  2009. .PP
  2010. \fINote 2\fR \ \(em\ The value of \fIy\fR  | ay be different for each variant, 
  2011. and 
  2012. this is under study. Values of \fIx\fR \ dB in the case of the adaptive
  2013. \fIT\fR\dS\\dU\\dP\uand \(>="\ 6\ dB for \fIy\fR in the case of the fixed 
  2014. \fIT\fR\dS\\dU\\dP\useem reasonable. 
  2015. .RT
  2016. .sp 1P
  2017. .LP
  2018. C.4
  2019.     \fIDynamic characteristics of activation control\fR 
  2020. .sp 9p
  2021. .RT
  2022. .PP
  2023. Dynamic characteristics of the activation control are given in
  2024. Table\ C\(hy1/G.165 and\ C\(hy2/G.165. Also see Figure\ 13/G.165.
  2025. .RT
  2026. .sp 1P
  2027. .LP
  2028. C.5
  2029.     \fIFrequency limits of control paths\fR 
  2030. .sp 9p
  2031. .RT
  2032. .PP
  2033. See Recommendation G.165, \(sc\ 5.2.4.
  2034. .RT
  2035. .sp 1P
  2036. .LP
  2037. C.6
  2038.     \fITesting\fR 
  2039. .sp 9p
  2040. .RT
  2041. .PP
  2042. Tables C\(hy1/G.165 and C\(hy2/G.165 indicate, by reference to
  2043. Recommendation\ G.164 how the dynamic performance of nonlinear processor
  2044. activation control may be checked using sine wave signals. Figures\ C\(hy2/G.165 
  2045. and C\(hy3/G.165 show the traces obtained on an oscilloscope for these tests.
  2046. .bp
  2047. .RT
  2048. .ce
  2049. \fBH.T. [T2.165]\fR 
  2050. .T&
  2051. lw(48p) | lw(24p) sw(30p) | lw(24p) sw(30p) | lw(30p) | lw(18p) | lw(42p) 
  2052. | lw(42p) | lw(42p) , ^ | l | l | l | l | ^ | ^ | ^ | ^ | ^ . 
  2053.                             
  2054.                 
  2055. .T&
  2056. cw(48p) | cw(24p) sw(30p) | cw(24p) sw(30p) | lw(30p) | lw(18p) | lw(42p) 
  2057. | lw(42p) | lw(42p) , ^ | c | c | c | l | ^ | ^ | ^ | ^ | ^ . 
  2058. Initial signal    Send \fIL\fR S (dBm0)    Send \fIL\fR S (dBm0)                    
  2059.     Receive \fIL\fR R (dBm0)    Final signal     {
  2060. Receive \fIL\fR
  2061. R (dBm0)
  2062. Recommended value (ms)
  2063. Test No. (Rec. G.164)
  2064. Excursion
  2065. (see Figure
  2066. 13/G.165)
  2067. Test circuit,
  2068. Figure:
  2069. Oscilloscope
  2070. trace
  2071.  }    
  2072. _
  2073. .T&
  2074. cw(18p) | cw(30p) | cw(24p) | cw(30p) | cw(24p) | cw(30p) | cw(30p) | lw(18p) 
  2075. | lw(42p) | lw(42p) | lw(42p) , ^ | c | c | c | c | c | l | ^ | ^ | ^ | 
  2076. ^ . 
  2077. Fixed    \(em25      \(em10      \(em25      \(em30      15\(hy64    Adaptive                
  2078.      \(em55 \(em40 \(em30 \(em20 \(em15 \(em\ 5 \(em55 \(em40 \(em30 \(em40 
  2079. \(em40 \(em30  { 
  2080. \(*D\ua\d\u)\d
  2081. 5
  2082. Transition
  2083. 2
  2084. 14/G.164
  2085. Trace 1 and trace 2
  2086. of Figure
  2087. C\(hy3/G.165
  2088. (\(*b)
  2089. W/Z
  2090.  }    
  2091. _
  2092. .T&
  2093. cw(18p) | cw(30p) | cw(24p) | cw(30p) | cw(24p) | cw(30p) | cw(30p) | lw(18p) 
  2094. | lw(42p) | lw(42p) | lw(42p) , ^ | c | c | c | c | c | l | ^ | ^ | ^ | 
  2095. ^ . 
  2096. Fixed    \(em15      \(em25      \(em40      \(em25      16\(hy120    Adaptive                
  2097.      \(em40 \(em40 \(em25 \(em50 \(em30 \(em15 \(em55 \(em55 \(em40 \(em50 
  2098. \(em30 \(em15  { 
  2099. 30\(hy50
  2100. 6
  2101. Transition
  2102. 4
  2103. 17/G.164
  2104. Trace 1 and trace 2
  2105. of Figure
  2106. C\(hy2/G.165
  2107. (\(*b)
  2108. \ua\d\u)\d\ \(*D is defined in \(sc\ 3.4.2.1 [footnote \u4\d\u)\d].
  2109.  }    
  2110. _
  2111. .TE
  2112. .nr PS 9
  2113. .RT
  2114. .ad r
  2115. \fBTABLEAU C\(hy1/G.165 [T2.165] \*`a l'italienne, p.17\fR 
  2116. .sp 1P
  2117. .RT
  2118. .ad b
  2119. .RT
  2120. .LP
  2121. .bp
  2122. .ce
  2123. \fBH.T. [T3.165]\fR 
  2124. .T&
  2125. lw(48p) | lw(24p) sw(30p) | lw(24p) sw(30p) | lw(30p) | lw(18p) | lw(42p) 
  2126. | lw(42p) | lw(42p) , ^ | l | l | l | l | ^ | ^ | ^ | ^ | ^ . 
  2127.                             
  2128.                 
  2129. .T&
  2130. cw(48p) | cw(24p) sw(30p) | cw(24p) sw(30p) | lw(30p) | lw(18p) | lw(42p) 
  2131. | lw(42p) | lw(42p) , ^ | c | c | c | l | ^ | ^ | ^ | ^ | ^ . 
  2132. Initial signal    Send \fIL\fR S (dBm0)    Send \fIL\fR S (dBm0)                    
  2133.     Receive \fIL\fR R (dBm0)    Final signal     {
  2134. Receive \fIL\fR
  2135. R (dBm0)
  2136. Recommended value (ms)
  2137. Test No. (Rec. G.164)
  2138. Excursion
  2139. (see Figure
  2140. 13/G.165)
  2141. Test circuit,
  2142. Figure:
  2143. Oscilloscope
  2144. trace
  2145.  }    
  2146. _
  2147. .T&
  2148. cw(18p) | cw(30p) | cw(24p) | cw(30p) | cw(24p) | cw(30p) | cw(30p) | lw(18p) 
  2149. | lw(42p) | lw(42p) | lw(42p) , ^ | c | c | c | c | c | l | ^ | ^ | ^ | 
  2150. ^ . 
  2151. Fixed    \(em25      \(em30      \(em25      \(em10      16\(hy120    Adaptive                
  2152.      \(em55 \(em40 \(em30 \(em40 \(em40 \(em30 \(em55 \(em40 \(em30 \(em20 
  2153. \(em15 \(em\ 5  { 
  2154. 15\(hy75
  2155. 4
  2156. Transition
  2157. 1
  2158. 14/G.164
  2159. Trace 2
  2160. of Figure
  2161. C\(hy3/G.165
  2162. (\(*a)
  2163. Z/W
  2164.  }    
  2165. _
  2166. .T&
  2167. cw(18p) | cw(30p) | cw(24p) | cw(30p) | cw(24p) | cw(30p) | cw(30p) | lw(18p) 
  2168. | lw(42p) | lw(42p) | lw(42p) , ^ | c | c | c | c | c | l | ^ | ^ | ^ | 
  2169. ^ . 
  2170. Fixed    \(em40      \(em25      \(em15      \(em25      \(= |     Adaptive                
  2171.      \(em55 \(em55 \(em40 \(em50 \(em30 \(em15 \(em40 \(em40 \(em25 \(em50 
  2172. \(em30 \(em15  { 
  2173. \(= | 
  2174. 6
  2175. Transition
  2176. 3
  2177. 17/G.164
  2178. Trace 2
  2179. of Figure
  2180. C\(hy2/G.165
  2181. (\(*a)
  2182.  }    
  2183. _
  2184. .TE
  2185. .nr PS 9
  2186. .RT
  2187. .ad r
  2188. \fBTABLEAU C\(hy2/G.165 [T3.165] \*`a l'italienne, p.18\fR 
  2189. .sp 1P
  2190. .RT
  2191. .ad b
  2192. .RT
  2193. .LP
  2194. .bp
  2195. .LP
  2196. .rs
  2197. .sp 22P
  2198. .ad r
  2199. \fBFIGURE C\(hy2/G.165, p.19\fR 
  2200. .sp 1P
  2201. .RT
  2202. .ad b
  2203. .RT
  2204. .LP
  2205. .rs
  2206. .sp 22P
  2207. .ad r
  2208. \fBFIGURE C\(hy3/G.165, p.20\fR 
  2209. .sp 1P
  2210. .RT
  2211. .ad b
  2212. .RT
  2213. .sp 2P
  2214. .LP
  2215.     \fBReference\fR 
  2216. .sp 1P
  2217. .RT
  2218. .LP
  2219. [1]
  2220.      CCITT Recommendation \(em \fIEcho suppressors suitable for circuits having\fR 
  2221. \fIeither short or long propagation time\fR , Orange Book, Volume\ III.1, 
  2222. Recommendation\ G.161, ITU, Geneva, 1977.
  2223. .bp
  2224. .sp 2P
  2225. .LP
  2226. \fBRecommendation\ G.166\fR 
  2227. .RT
  2228. .sp 2P
  2229. .ce 1000
  2230. \fBCHARACTERISTICS\ OF\ SYLLABIC\ COMPANDORS\fR 
  2231. .EF '%    Fascicle\ III.1\ \(em\ Rec.\ G.166''
  2232. .OF '''Fascicle\ III.1\ \(em\ Rec.\ G.166    %'
  2233. .ce 0
  2234. .sp 1P
  2235. .ce 1000
  2236. \fBFOR\ TELEPHONY\ ON\ HIGH\ CAPACITY\ LONG\ DISTANCE\ SYSTEMS\fR 
  2237. .ce 0
  2238. .sp 1P
  2239. .ce 1000
  2240. \fI(Malaga\(hyTorremolinos, 1986; amended at Melbourne, 1988)\fR 
  2241. .sp 9p
  2242. .RT
  2243. .ce 0
  2244. .sp 1P
  2245. .PP
  2246. Compandors adhering to Recommendation G.162, \fIYellow Book\fR ,
  2247. were intended for use in small capacity network systems and their use in 
  2248. large capacity network long\(hydistance systems is not recommended. Compandors 
  2249. adhering to this Recommendation are intended for use in large capacity 
  2250. long\(hydistance 
  2251. systems. Their use on small capacity network systems is optional. They are
  2252. not intended for use in subscriber applications such as mobile communication
  2253. systems.
  2254. .sp 1P
  2255. .RT
  2256. .sp 2P
  2257. .LP
  2258. \fB1\fR     \fBGeneral\fR 
  2259. .sp 1P
  2260. .RT
  2261. .PP
  2262. 1.1
  2263. Syllabic compandors are devices in which gain variations
  2264. occur at a rate comparable to the syllabic rate of speech. A compandor 
  2265. consists of a combination of a compressor at one point in a communication 
  2266. path, for 
  2267. reducing the amplitude range of signals followed by an expander at another
  2268. point for a complementary increase in the amplitude range. The compandor
  2269. enhances the subjective speech performance primarily due to two actions. The
  2270. compressor increases the average speech level of weaker signals prior to
  2271. entering a communication path where increased noise is expected to be
  2272. encountered. The expander, in returning the speech signal to its original
  2273. dynamic range provides a subjective enhancement to the communication path by
  2274. attenuating the noise perceived by the listening party during silences. 
  2275. For a further description of compandor operation see Annex\ A. 
  2276. .sp 9p
  2277. .RT
  2278. .PP
  2279. 1.2
  2280. This Recommendation does not specify the detector
  2281. characteristics, e.g.,\ peak, r.m.s. or average.
  2282. .PP
  2283. The performance recommended may not be sufficient to ensure
  2284. compatibility between compandors conforming to this Recommendation but
  2285. which are of different design. Before using compressors and expanders of
  2286. different design origins at opposite ends of the same circuit, Administrations 
  2287. should test them for compatibility. The tests should take account of the 
  2288. sensitivity of compandor performance to the characteristics of the test
  2289. signal.
  2290. .PP
  2291. 1.3
  2292. The use of a number of syllabic compandors on circuits carried on the same 
  2293. FDM carrier may result in a changed load being presented to the FDM system. 
  2294. The FDM system operating parameters could, therefore, require 
  2295. appropriate adjustment as a function of the load.
  2296. .sp 9p
  2297. .RT
  2298. .PP
  2299. 1.4
  2300. It should be noted that the subjective enhancement which occurs
  2301. on speech, when syllabic compandors are used, does not apply to transmission 
  2302. of non\(hyspeech signals which may experience a signal\(hyto\(hynoise degradation 
  2303. on 
  2304. syllabic compandored circuits.
  2305. .LP
  2306. .PP
  2307. 1.5
  2308. Some of the clauses given below specify the joint
  2309. characteristics of a compressor and an expander in the same direction of
  2310. transmission of a 4\(hywire circuit. The characteristics specified in this 
  2311. way can be obtained more easily if the compressors and expanders are of 
  2312. similar design; in certain cases close cooperation between Administrations 
  2313. may be necessary. 
  2314. Application rules for syllabic compandors address this issue.
  2315. .sp 2P
  2316. .LP
  2317. \fB2\fR     \fBDefinitions\fR 
  2318. .sp 1P
  2319. .RT
  2320. .sp 1P
  2321. .LP
  2322. 2.1
  2323.     \fBunaffected level\fR 
  2324. .sp 9p
  2325. .RT
  2326. .PP
  2327. \fI\fR The unaffected level is the absolute level, at a point of zero
  2328. relative level on the line between the compressor and the expander of a 
  2329. signal at 800\ Hz, which remains unchanged whether the circuit is operated 
  2330. with the 
  2331. compressor or not. The unaffected level is defined in this way in order 
  2332. not to impose any particular values of relative level at the input to the 
  2333. compressor or the output of the expander. 
  2334. .bp
  2335. .PP
  2336. To make allowances for the increase in mean power introduced by the
  2337. compressor, and to avoid the risk of increasing the intermodulation noise 
  2338. and the overload which might result, the unaffected level must be adjusted 
  2339. taking into account the capacity of the system. (See Reference\ [1], Chapter\ 
  2340. II, 
  2341. Annex\ 4, for detailed discussion of this adjustment.)
  2342. .RT
  2343. .sp 1P
  2344. .LP
  2345. 2.2
  2346.     \fBratio of compression\fR 
  2347. .sp 9p
  2348. .RT
  2349. .PP
  2350. The ratio of compression of a compressor is defined by the
  2351. formula:
  2352. \v'6p'
  2353. .RT
  2354. .sp 1P
  2355. .ce 1000
  2356. \(*a =
  2357. @ { fIL\fR~\d1\~CIN~\u~\(em~\fIL\fR~\d2\~CIN~\u } over { fIL\fR~\d1\~COUT~\u~\(em~\fIL\fR~\d2\~COUT~\u } @ 
  2358. .ce 0
  2359. .sp 1P
  2360. .LP
  2361. .sp 1
  2362. where
  2363. .LP
  2364.     \fIL\fR\d1\u\dC\\dI\\dN\uand \fIL\fR\d2\u\dC\\dI\\dN\uare any two
  2365. different compressor input levels within the compressor operating range.
  2366. .LP
  2367.      \fIL\fR\d1\u\dC\\dO\\dU\\dT\uand \fIL\fR\d2\u\dC\\dO\\dU\\dT\uare the 
  2368. compressor output 
  2369. levels corresponding to input levels\ \fIL\fR\d1\u\ \dC\\dI\\dN\uand
  2370. \fIL\fR\d2\u\ \dC\\dI\\dN\urespectively.
  2371. .sp 1P
  2372. .LP
  2373. 2.3
  2374.     \fBratio of expansion\fR 
  2375. .sp 9p
  2376. .RT
  2377. .PP
  2378. The ratio of expansion of an expander is defined by the
  2379. formula:
  2380. \v'6p'
  2381. .RT
  2382. .sp 1P
  2383. .ce 1000
  2384. \(*b =
  2385. @ { fIL\fR~\d1\~EOUT~\u~\(em~\fIL\fR~\d2\~EOUT~\u } over { fIL\fR~\d1\~EIN~\u~\(em~\fIL\fR~\d2\~EIN~\u } @ 
  2386. .ce 0
  2387. .sp 1P
  2388. .LP
  2389. .sp 1
  2390. .LP
  2391. where
  2392. .LP
  2393.     \fIL\fR\d1\u\dE\\dI\\dN\uand \fIL\fR\d2\u\ \dE\\dI\\dN\uare any two
  2394. different expander input levels within the expander operating range.
  2395. .LP
  2396.      \fIL\fR\d1\u\ \dE\\dO\\dU\\dT\uand \fIL\fR\d2\u\ \dE\\dO\\dU\\dT\uare 
  2397. the expander output levels 
  2398. corresponding to input levels\ \fIL\fR\d1\u\ \dE\\dI\\dN\uand
  2399. \fIL\fR\d2\u\ \dE\\dI\\dN\urespectively.
  2400. .sp 2P
  2401. .LP
  2402. \fB3\fR     \fBCharacteristics of syllabic compandors\fR 
  2403. .sp 1P
  2404. .RT
  2405. .sp 1P
  2406. .LP
  2407. 3.1
  2408.     \fIUnaffected level\fR 
  2409. .sp 9p
  2410. .RT
  2411. .PP
  2412. A nominal value of \(em10 dBm0 for the unaffected level is recommended 
  2413. for high capacity systems. However, Administrations are free to mutually 
  2414. negotiate a different unaffected level to allow optimal loading of their
  2415. transmission systems. Such variation is expected to be in the range\ \(em10
  2416. to\ \(em24\ dBm0. The loading effects of pilot tones should be considered.
  2417. .RT
  2418. .sp 1P
  2419. .LP
  2420. 3.2
  2421.     \fIRatio of compression\fR \(*a
  2422. .sp 9p
  2423. .RT
  2424. .PP
  2425. The compandor compression ration \(*a should be 2 over the range of level 
  2426. specified in \(sc\ 3.4 and over the temperatura range +10 | (deC to +40 | (deC. 
  2427. The difference between the measured level and the calculated level at the 
  2428. output of the compressor assuming a value of exactly\ 2 should not exceed 
  2429. \(+- | .25\ dB. 
  2430. .RT
  2431. .sp 1P
  2432. .LP
  2433. 3.3
  2434.     \fIRatio of expansion\fR \(*b
  2435. .sp 9p
  2436. .RT
  2437. .PP
  2438. The compandor expansion ratio \(*b should be 2 over the range of level 
  2439. specified in \(sc\ 3.4 and over the temperature range +10 | (deC to +40 | (deC. 
  2440. The 
  2441. difference between the measured level and the calculated level at the output 
  2442. of the expander assuming a value of exactly\ 2 should not exceed \(+- | .4\ 
  2443. dB. 
  2444. .RT
  2445. .sp 1P
  2446. .LP
  2447. 3.4
  2448.     \fIRange of level\fR 
  2449. .sp 9p
  2450. .RT
  2451. .PP
  2452. Under study
  2453. .PP
  2454. The range of level over which the recommended value of \(*a and \(*b
  2455. should apply, should extend at least:
  2456. .RT
  2457. .LP
  2458.     from +5 to \(em60 dBm0 at the input of the compressor, and
  2459. .LP
  2460.     from +5 to \(em65 dBm0 at the nominal output of the expander.
  2461. .bp
  2462. .sp 1P
  2463. .LP
  2464. 3.5
  2465.     \fIVariation of compressor gain\fR 
  2466. .sp 9p
  2467. .RT
  2468. .PP
  2469. The level at the output of the compressor, measured at 800 Hz, for an input 
  2470. level equal to the unaffected level, should not vary from its nominal value 
  2471. by more than \(+- | .25\ dB for a temperature range of\ +10 | (deC to\ 
  2472. +40 | (deC and a deviation of the supply voltage of \(+- | % from its nominal 
  2473. value. 
  2474. .RT
  2475. .sp 1P
  2476. .LP
  2477. 3.6
  2478.     \fIVariation of expander gain\fR 
  2479. .sp 9p
  2480. .RT
  2481. .PP
  2482. The level at the output of the expander, measured at 800 Hz for an input 
  2483. level equal to the unaffected level, should not vary from its nominal 
  2484. value by more than \(+- | .5\ dB for a temperature range of +10 | (deC 
  2485. to +40 | (deC and a deviation of the supply voltage of \(+- | % from its 
  2486. nominal value. 
  2487. .RT
  2488. .sp 1P
  2489. .LP
  2490. 3.7
  2491.      \fITolerances on the output levels of the combination of compressor\fR 
  2492. \fIand expander in the same direction of transmission of a 4\(hywire circuit\fR 
  2493. .sp 9p
  2494. .RT
  2495. .PP
  2496. The compressor and expander are connected in tandem. A loss (or
  2497. gain) is inserted between the compressor output and expander input equal 
  2498. to the nominal loss (or gain) between these points in the actual circuit 
  2499. in which they will be used. Figure\ 1/G.166 shows, as a function of level 
  2500. of 800\ Hz input 
  2501. signal to the compressor, the permissible limits of difference between 
  2502. expander output level and compressor input level. (Positive values indicate 
  2503. that the 
  2504. expander output level exceeds the compressor input level.)
  2505. .PP
  2506. The limits shall be observed at all combinations of temperature of
  2507. compressor and temperature of expander in the range\ +10 | (deC to\ +40 | (deC. 
  2508. They 
  2509. shall also be observed when the test is repeated with the loss (or gain)
  2510. between the compressor and expander increased or decreased by 2\ dB and the
  2511. measurement corrected by \(+- | .0\ dB, assuming a\ \(*b of\ 2.00.
  2512. .RT
  2513. .LP
  2514. .rs
  2515. .sp 19P
  2516. .ad r
  2517. \fBFIGURE\ 1/G.166, p.\fR 
  2518. .sp 1P
  2519. .RT
  2520. .ad b
  2521. .RT
  2522. .sp 1P
  2523. .LP
  2524. 3.8
  2525.     \fIConditions for stability\fR 
  2526. .sp 9p
  2527. .RT
  2528. .PP
  2529. See descriptions given in \(sc 2.6 of Recommendation G.162, Volume\ III 
  2530. of the \fIYellow Book\fR , ITU, Geneva, 1981, \(sc\ 2 of Recommendation\ 
  2531. G.143, 
  2532. \fIRed Book\fR , and Reference\ [1].
  2533. .PP
  2534. The limits shall be observed at all combinations of temperature of
  2535. compressor and temperature of expander in the range\ +10 | (deC to\ +40 | (deC. 
  2536. They 
  2537. shall also be observed when the test is repeated with the loss (or gain)
  2538. between the compressor and expander increased or decreased by 2\ dB.
  2539. .PP
  2540. \fINote\fR \ \(em\ The change of gain (or loss) of 2 dB mentioned in \(sc\ 
  2541. 3.7 above is equal to twice the standard deviation of transmission loss 
  2542. recommended as an objective for international circuits routed on single 
  2543. group links in 
  2544. Recommendation\ G.151, \(sc\ 3.
  2545. .bp
  2546. .RT
  2547. .sp 2P
  2548. .LP
  2549. \fB4\fR     \fBImpedances and return loss\fR 
  2550. .sp 1P
  2551. .RT
  2552. .PP
  2553. The nominal value of the input and output impedances of both
  2554. compressor and expander should be 600\ ohms (nonreactive).
  2555. .PP
  2556. The return loss with respect to the nominal impedance of the input and 
  2557. the output of both the compressor and the expander should be no less than 
  2558. 20\ dB over the frequency range 300\ to 3400\ Hz and for any measurement 
  2559. level between +5 and \(em60\ dBm0 at the compressor input or the expander 
  2560. output. 
  2561. .RT
  2562. .sp 2P
  2563. .LP
  2564. \fB5\fR     \fBOperating characteristics at various frequencies\fR 
  2565. .sp 1P
  2566. .RT
  2567. .sp 1P
  2568. .LP
  2569. 5.1
  2570.     \fIFrequency characteristic with control circuit clamped\fR 
  2571. .sp 9p
  2572. .RT
  2573. .PP
  2574. The control circuit is said to be clamped when the control
  2575. current (or voltage) derived by rectification of the signal is replaced by a
  2576. constant direct current (or voltage) supplied from an external source. For
  2577. purposes here, the value of this current (or voltage) should be equal to the
  2578. value of the control current (or voltage) obtained when the input signal is
  2579. set to the unaffected level.
  2580. .PP
  2581. For the compressor and the expander taken separately, the variations of 
  2582. loss or gain with frequency should be contained within the limits of a 
  2583. diagram that can be deduced from Figure\ 1/G.132 by dividing the tolerance 
  2584. shown by\ 8, the measurement being made with a constant input level corresponding 
  2585. to the unaffected level. 
  2586. .RT
  2587. .sp 1P
  2588. .LP
  2589. 5.2
  2590.     \fIFrequency characteristic with control circuit operating normally\fR 
  2591. .sp 9p
  2592. .RT
  2593. .PP
  2594. The limits given in \(sc\ 5.1 should be observed for the compressor
  2595. when the control circuit is operating normally, the measurement being made 
  2596. with a constant input level corresponding to the unaffected level. 
  2597. .PP
  2598. For the expander, under the same conditions of measurement, the limits 
  2599. can be deduced from 
  2600. Figure\ 1/G.132 by dividing the tolerances
  2601. shown by\ 4.
  2602. .PP
  2603. These limits should be observed over the temperature range +10 | (deC to 
  2604. +40 | (deC. 
  2605. .RT
  2606. .sp 2P
  2607. .LP
  2608. \fB6\fR     \fBNonlinear distortion\fR 
  2609. .sp 1P
  2610. .RT
  2611. .sp 1P
  2612. .LP
  2613. 6.1
  2614.     \fIHarmonic distortion\fR 
  2615. .sp 9p
  2616. .RT
  2617. .PP
  2618. The total harmonic distortion, measured with an 800\ Hz sine wave at the 
  2619. unaffected level, should not exceed\ 0.5% for the compressor and the 
  2620. expander taken separately.
  2621. .PP
  2622. \fINote\fR \ \(em\ Even in an ideal compressor, high output peaks will occur
  2623. when the signal level is suddenly raised. The most severe case seems to 
  2624. be that of voice\(hyfrequency signalling, although the effect can also 
  2625. occur during 
  2626. speech. It may be desirable, in exceptional cases, to fit the compressor 
  2627. with an amplitude limiter to avoid disturbance due to transients during 
  2628. voice\(hyfrequency signalling.
  2629. .RT
  2630. .sp 1P
  2631. .LP
  2632. 6.2
  2633.     \fIIntermodulation tests\fR 
  2634. .sp 9p
  2635. .RT
  2636. .PP
  2637. It is necessary to add a measurement of intermodulation to the
  2638. measurements of harmonic distortion whenever compandors are intended for
  2639. international circuits (regardless of the signalling system used), as well 
  2640. as in all cases where they are provided for national circuits over which 
  2641. multi\(hyfrequency signalling, or data transmission using similar types of
  2642. signals, is envisaged.
  2643. .PP
  2644. The intermodulation products of concern to the operation of
  2645. multi\(hyfrequency telephone signalling receivers are those of the third 
  2646. order, of type (2\fIf\fR\d1\u\ \(em\ \fIf\fR\d2\u) and (2\fIf\fR\d2\u\ 
  2647. \(em\ \fIf\fR\d1\u), where 
  2648. \fIf\fR\d1\u\ and\ \fIf\fR\d2\uare two signalling frequencies.
  2649. .PP
  2650. Two signals at frequencies 900\ Hz and 1020\ Hz are recommended for
  2651. these tests.
  2652. .PP
  2653. Two test conditions should be considered: the first, where each of the 
  2654. signals at \fIf\fR\d1\uand \fIf\fR\d2\uis at a level of \(em5\ dBm0 and 
  2655. the second, where they are each at a level of \(em15\ dBm0. These levels 
  2656. are to be understood to be at the input to the compressor or at the output 
  2657. of the expander (uncompressed levels). 
  2658. .bp
  2659. .PP
  2660. The limits for the intermodulation products are defined as the
  2661. difference between the level of either of the signals at
  2662. frequencies\ \fIf\fR\d1\uor \fIf\fR\d2\uand the level of either of the 
  2663. intermodulation products at frequencies (2\fIf\fR\d1\u\ \(em\ \fIf\fR\d2\u) 
  2664. or 
  2665. (2\fIf\fR\d2\u\ \(em\ \fIf\fR\d1\u).
  2666. .PP
  2667. A value for this difference which seems adequate for the requirements of 
  2668. multi\(hyfrequency telephone signalling (including end\(hyto\(hyend signalling 
  2669. over three circuits in tandem, each equipped with a compandor) is 32\ dB 
  2670. for the 
  2671. compressor and the expander separately.
  2672. .PP
  2673. \fINote\ 1\fR \ \(em\ These values seem suitable for Signalling System No.\ 5,
  2674. which will be used on some long international circuits.
  2675. .PP
  2676. \fINote\ 2\fR \ \(em\ It is inadvisable to make measurements on a compressor
  2677. plus expander in tandem, because the individual intermodulation levels 
  2678. of the compressor and of the expander might be quite high, although much 
  2679. less 
  2680. intermodulation is given in tandem measurements since the characteristics of
  2681. compressor and expander may be closely complementary. The compensation
  2682. encountered in tandem measurements on compressor and expander may not be
  2683. encountered in practice, either because there may be phase distortion in the
  2684. line or because the compressor and expander at the two ends of the line 
  2685. may be less closely complementary than the compressor and expander measured 
  2686. in 
  2687. tandem.
  2688. .PP
  2689. Hence the measurements have to be performed separately for the
  2690. compressor and the expander. The two signals at frequencies\ \fIf\fR\d1\uand\ 
  2691. \fIf\fR\d2\umust be applied simultaneously, and the levels at the output 
  2692. of the compressor or expander measured selectively.
  2693. .RT
  2694. .sp 2P
  2695. .LP
  2696. \fB7\fR     \fBNoise 
  2697. .sp 1P
  2698. .RT
  2699. .PP
  2700. The effective value of the sum of all noise referred to a zero
  2701. .PP
  2702. relative level point, the input and the output being terminated with
  2703. resistances of 600\ ohms, shall be less than or equal to the following
  2704. values:
  2705. .RT
  2706. .LP
  2707.     \(em
  2708.     at\ the\ output\ of\ the\ compressor:
  2709.     \(em45 dBm0p
  2710. .LP
  2711.     \(em
  2712.     at\ the\ output\ of\ the\ expander:
  2713.     \(em80 dBm0p.
  2714. .sp 2P
  2715. .LP
  2716. \fB8\fR     \fBTransient response\fR 
  2717. .sp 1P
  2718. .RT
  2719. .PP
  2720. The overall transient response of the combination of a compressor and expander 
  2721. which are to be used in the same direction of transmission of a 
  2722. 4\(hywire circuit fitted with compandors shall be checked as follows:
  2723. .PP
  2724. The compressor and expander are connected in tandem, the appropriate
  2725. loss (or gain) being inserted between them as in\ \(sc\ 3.7.
  2726. .PP
  2727. A 12\(hydB step signal at a frequency of 2000\ Hz is applied to the input 
  2728. of the compressor, the actual values being a change from \(em16\ to \(em4\ 
  2729. dBm0 for 
  2730. attack, and from \(em4 to \(em16\ dBm0 for recovery. The envelope of the 
  2731. expander 
  2732. output is observed. The overshoot (positive or negative), after an upward 
  2733. 12\(hydB step expressed as a percentage of the final steady\(hystate voltage, 
  2734. is a 
  2735. .PP
  2736. measure of the overall transient distortion of the compressor\(hyexpander
  2737. combination for attack. The overshoot (positive or negative) after a downward 
  2738. 12\(hydB step, expressed as a percentage of the final steady\(hystate voltage 
  2739. is a 
  2740. measure of the overall transient distortion of the compressor\(hyexpander
  2741. combination for recovery. For both these quantities the permissible limits
  2742. shall be \(+- | 0%. These limits shall be observed for the same conditions of
  2743. temperature and of variation of loss (or gain) between compressor and expander 
  2744. as for the test in \(sc\ 3.7. 
  2745. .PP
  2746. In addition, the attack and recovery times of the compressor alone
  2747. shall be measured as follows:
  2748. .PP
  2749. Using the same 12\(hydB steps as above for attack and recovery
  2750. respectively, the attack time is defined as the time between the instant 
  2751. when the sudden change is applied and the instant when the output voltage 
  2752. envelope reaches a value equal to 1.5\ times its steady\(hystate value. 
  2753. The recovery time is defined as the time between the instant when the sudden 
  2754. change is applied and the instant when the output voltage envelope reaches 
  2755. a value equal to 
  2756. 0.75\ times its steady\(hystate value.
  2757. .PP
  2758. The permissible limits shall be:
  2759. .RT
  2760. .LP
  2761.     \(em
  2762.     3\ ms minimum, 5 ms maximum for the attack time, and
  2763. .LP
  2764.     \(em
  2765.     13.5 ms minimum, 22.5 maximum for the recovery time.
  2766. .bp
  2767. .ce 1000
  2768. ANNEX\ A
  2769. .ce 0
  2770. .ce 1000
  2771. (to Recommendation G.166)
  2772. .sp 9p
  2773. .RT
  2774. .ce 0
  2775. .ce 1000
  2776. \fBCompandor enhancement characteristics\fR 
  2777. .sp 1P
  2778. .RT
  2779. .ce 0
  2780. .PP
  2781. The improvement which the compandor makes available is based on the fact 
  2782. that interference is most objectionable during quiet speech or 
  2783. pauses, but is masked by relatively loud speech. While it will not be
  2784. necessary, therefore, to alter the performance of the system for speech 
  2785. signals at a high level, an improvement has to be provided when the signal 
  2786. level is 
  2787. .sp 1P
  2788. .RT
  2789. .LP
  2790. low. This noise reduction can be arranged by introducing loss at the receiving 
  2791. end of the circuit during periods when the signal is faint or absent. The 
  2792. loss so introduced will affect the noise or crosstalk which has crept in 
  2793. along the route, so that the interference is reduced by the amount of this 
  2794. loss. However, the desired signals are also affected, and in order that 
  2795. the speech level 
  2796. finally received shall be unchanged by the insertion of the compandor, 
  2797. an equal amount of gain has to be introduced at the sending end. The overall 
  2798. equivalent of the circuit is thereby kept constant, and also the low level 
  2799. signals are 
  2800. raised above the background of interference on the line.
  2801. .PP
  2802. The above\(hymentioned condition must not, however, be allowed to
  2803. persist when high\(hylevel signals have to be transmitted, or overloading could
  2804. occur in the line amplifiers along the route. The function of the compandors 
  2805. is to introduce the required amounts of gain and loss automatically in 
  2806. just such a way that the overall circuit equivalent remains unchanged irrespective 
  2807. of the speech level, while the signal\(hyto\(hynoise ratio is increased 
  2808. for low\(hylevel 
  2809. signals. This is shown schematically in the level diagram of Figure\ A\(hy1/G.166. 
  2810. For one particular level, called the \fIunaffected\fR level\ \fIX\fR , 
  2811. the use of the 
  2812. compandor at no point introduces gain or loss, and the signal passes at an
  2813. unchanged level throughout the system, as shown by\ (1), (2), (3).
  2814. .PP
  2815. Any given level of speech (4) would also normally (i.e. without
  2816. compandors) pass at an unchanged level through the system as shown at\ 
  2817. (4), (5), (6). If we suppose that the level of interference on the system 
  2818. (noise, 
  2819. crosstalk,\ etc.) is that shown by\ (7), the signal/interference ratio is then
  2820. given by\ \fIa\fR , and the interference level appearing at the output 
  2821. is that shown by\ (8), during both speech and pauses. 
  2822. .PP
  2823. By the introduction of the compandor, however, the incoming speech
  2824. level\ (4) is raised to\ (9), thereby giving a signal/interference ratio 
  2825. within the system of\ \fIb\fR . The level of the speech is restored to\ 
  2826. (6) at the receiving end, and the corresponding interference level \fIduring 
  2827. speech\fR is shown at\ (10). However, as stated earlier, of even greater 
  2828. significance is the interference 
  2829. level during pauses, which is that shown at\ (11). Thus the effective ratio
  2830. between speech signals and interference heard \fIduring pauses\fR has the value
  2831. shown by\ \fIc\fR .
  2832. .RT
  2833. .PP
  2834. The part of the compandor at the sending end is called the
  2835. compressor, because the range of levels of the incoming speech signals is
  2836. compressed. The unaffected level recommended by the CCITT for high capacity
  2837. systems is \(em10\ dBm0. However, Administrations may mutually negotiate a
  2838. different unaffected level to permit optimal loading of their transmission
  2839. systems. The unaffected level is expected to range from\ \(em10 to \(em24\ 
  2840. dBm0. The 
  2841. selected unaffected level will affect the mean power per channel.
  2842. .PP
  2843. The part of the compandor at the receiving end is called the expander, 
  2844. and the same level remains unchanged. 
  2845. .PP
  2846. It will be seen from the foregoing that, when compandors are required, 
  2847. one compandor has to be inserted at each end of the telephone circuit in 
  2848. the 
  2849. voice\(hyfrequency 4\(hywire path, with the compressor in the sending channel 
  2850. and the expander in the receiving channel. 
  2851. .RT
  2852. .LP
  2853. .rs
  2854. .sp 7P
  2855. .ad r
  2856. Blanc
  2857. .ad b
  2858. .RT
  2859. .LP
  2860. .bp
  2861. .LP
  2862. .rs
  2863. .sp 35P
  2864. .ad r
  2865. \fBFigure A\(hy1/G.166, p.22\fR 
  2866. .sp 1P
  2867. .RT
  2868. .ad b
  2869. .RT
  2870. .sp 2P
  2871. .LP
  2872.     \fBReference\fR 
  2873. .sp 1P
  2874. .RT
  2875. .LP
  2876. [1]
  2877.     CCITT Manual \fITransmission planning of switched telephone networks\fR ,
  2878. ITU, Geneva, 1976.
  2879. .LP
  2880. .rs
  2881. .sp 10P
  2882. .ad r
  2883. Blanc
  2884. .ad b
  2885. .RT
  2886. .LP
  2887. .bp
  2888.