home *** CD-ROM | disk | FTP | other *** search
/ InfoMagic Standards 1993 July / Disc.iso / ccitt / 1988 / ascii / 3_1_04.txt < prev    next >
Encoding:
Text File  |  1991-12-22  |  152.1 KB  |  4,228 lines

  1.  
  2.  
  3.  
  4.        5i'
  5.  
  6.             1.2  General characteristics of national systems forming  part
  7.             of international connections
  8.  
  9.  
  10.                      The following subsection groups together  the  Recom-
  11.        mendations  which national systems must conform to if international
  12.        communications are to be of reasonable quality.
  13.  
  14.  
  15.             The principles of these Recommendations also  apply  in  cases
  16.        where  an international circuit is 2-wire switched at one end in an
  17.        international centre. This case may arise while the CCITT transmis-
  18.        sion  plan  is  being implemented. The figure below illustrates the
  19.        arrangement.
  20.  
  21.  
  22.                                                     Figure CCITT-44861, p.
  23.  
  24.  
  25.  
  26.        Recommendation G.120
  27.  
  28.  
  29.                TRANSMISSION CHARACTERISTICS OF NATIONAL NETWORKS
  30.  
  31.  
  32.  
  33.  
  34.        1       Application of CCITT Recommendations on  telephone  perfor-
  35.        mance to national networks
  36.  
  37.  
  38.             The different parts of a national  network  provided  by  both
  39.        analogue  and digital transmission systems to be used for an inter-
  40.        national connection should meet the following  general  recommenda-
  41.        tions:
  42.  
  43.             1.1 The national sending and receiving systems should  satisfy
  44.        the limits recommended in:
  45.  
  46.  
  47.                -         Recommendation G.121 as regards  loudness  rating
  48.        (LR);
  49.  
  50.                -         Recommendation G.133 as regards group-delay  dis-
  51.        tortion;
  52.  
  53.                -         Recommendation G.122 as  regards  balance  return
  54.        loss and transmission loss;
  55.  
  56.                -         Recommendation G.123 for circuit noise.
  57.  
  58.        _________________________
  59.        Former Recommendation P.21 [1].
  60.  
  61.  
  62.  
  63.  
  64.  
  65.  
  66.  
  67.  
  68.  
  69.  
  70.             Note  - Reference should also be made to Recommendations P.12
  71.        [2] and G.113.
  72.  
  73.             1.2 Long-distance trunk circuits  forming  part  of  the  main
  74.        arteries  of  the national network should be high-velocity propaga-
  75.        tion circuits which enable the limits fixed in Recommendation G.114
  76.        to  be  respected.  They  should  conform  to Recommendations G.151
  77.        and G.152.
  78.  
  79.  
  80.             Loaded-cable      circuits       should       conform       to
  81.        Recommendation G.124 [3]      and      carrier      circuits     to
  82.        Recommendation G.123.
  83.  
  84.             1.3 National trunk circuits should have  characteristics  ena-
  85.        bling  them to conform to Recommendations G.131, G.132 and G.134 as
  86.        regards the other characteristics of the 4-wire  chain  constituted
  87.        by  the  international  telephone  circuits  and the national trunk
  88.        extension circuits.
  89.  
  90.  
  91.  
  92.  
  93.  
  94.             1.4      International      centres       should       satisfy
  95.        Recommendations Q.45 [4], Q.45 | fIbis , Q.551, Q.552 and Q.553.
  96.  
  97.  
  98.             National automatic 4-wire centres  should  observe  the  noise
  99.        limits specified in Recommendation G.123, S 3.
  100.  
  101.             Manual    telephone    trunk    exchanges    should    satisfy
  102.        Recommendation P.22 [5].
  103.  
  104.             Information on the transmission performance of automatic local
  105.        exchanges is given in the CCITT manual cited in [6].
  106.  
  107.  
  108.        2       National transmission plan
  109.  
  110.  
  111.             Every Administration is free to choose whatever method it con-
  112.        siders  appropriate  for specifying transmission performance and to
  113.        adopt the appropriate limits to  ensure  satisfactory  quality  for
  114.        national  calls, it being understood that in addition the Recommen-
  115.        dation relating to loudness  ratings  (LRs)  (Recommendation G.121)
  116.        should be satisfied for international calls.
  117.  
  118.             Note   - To  meet  this  twofold  condition  with  respect  to
  119.        national  and  international calls, each Administration has to draw
  120.        up a national transmission plan, i.e. it must  specify  limits  for
  121.        each part of the national network.
  122.  
  123.        The manual cited in [6] contains descriptions of  the  transmission
  124.        plans  adopted  by various countries and also some indications con-
  125.        cerning the methods that can be used to establish such a plan.
  126.  
  127.  
  128.  
  129.  
  130.  
  131.  
  132.  
  133.  
  134.  
  135.  
  136.        In particular, Annexes A and B to Recommendation G.111 contain use-
  137.        ful information for Administrations who wish to apply the LE method
  138.        to their national connections.
  139.  
  140.  
  141.                References
  142.  
  143.  
  144.        [1]         CCITT Recommendation Application of  CCITT  Recommenda-
  145.        tions  on  telephone  performance  to national networks , Red Book,
  146.        Vols. V and V | fIbis  ,  Rec. P.21,  ITU,  Geneva, 1962  and 1965;
  147.        amended   at  Mar  del  Plata, 1968,  to  become  Rec. P.20 (G.120)
  148.        Transmission characteristics of  national  networks  ,  White Book,
  149.        Vol. V (Vol. III), ITU, Geneva, 1969.
  150.  
  151.        [2]         CCITT Recommendation Articulation reference  equivalent
  152.        (AEN) , Yellow Book, Vol. V, Rec. P.12, ITU, Geneva, 1981.
  153.  
  154.        [3]         CCITT Recommendation Characteristics  of  long-distance
  155.        loaded-cable circuits liable to carry international calls , Orange
  156.        Book, Vol. III, Rec. G.124, ITU, Geneva, 1977.
  157.  
  158.        [4]         CCITT Recommendation Transmission characteristics of an
  159.        international exchange , Vol. VI, Rec. Q.45.
  160.  
  161.        [5]          CCITT  Recommendation   Manual   trunk   exchanges   ,
  162.        Orange Book, Vol. V, Rec. P.22, ITU, Geneva, 1977.
  163.  
  164.        [6]         CCITT manual Transmission planning  of  switched  tele-
  165.        phone networks , ITU, Geneva, 1976.
  166.  
  167.  
  168.        Recommendation G.121
  169.  
  170.  
  171.                    LOUDNESS RATINGS (LRs) OF NATIONAL SYSTEMS
  172.  
  173.  
  174.  
  175.  
  176.                Preamble
  177.  
  178.  
  179.             Paragraphs 1 to 5 of this Recommendation apply in  general  to
  180.        all  analogue, mixed analogue/digital and all digital international
  181.        telephone connections. However, where recommendations are  made  on
  182.        specific  aspects  in S 6 for mixed analogue digital or all-digital
  183.        connections,  S 6 will govern.
  184.  
  185.             All sending and receiving LRs in this Recommendation are "nom-
  186.        inal  values"  as  explained  in S 4 of this Recommendation and are
  187.        referred to the corresponding virtual analogue switching points  of
  188.        an  international  circuit  at  the  international switching centre
  189.        unless otherwise stated.
  190.  
  191.             The definition of the virtual  analogue  switching  points  of
  192.        international circuits can be found in Figure 1/G.111.
  193.  
  194.  
  195.  
  196.  
  197.  
  198.  
  199.  
  200.  
  201.  
  202.                The CCITT,
  203.  
  204.  
  205.  
  206.        considering
  207.  
  208.  
  209.             (a)   that   loudness   ratings   (LRs)    as    defined    in
  210.        Recommendation P.76   have  been  determined  by  subjective  tests
  211.        described in Recommendation P.78 and that  the  difference  between
  212.        the  values  thus determined in various laboratories (including the
  213.        CCITT Laboratory) are smaller than for Reference Equivalents;
  214.  
  215.             (b) that for planning purposes, LRs are defined  by  objective
  216.        methods as described in Recommendations P.65, P.64 and P.79;
  217.  
  218.             (c) that the conversion formulae  from  Reference  Equivalents
  219.        and   corrected   reference  equivalents  (CREs)  (see  Annex C  to
  220.        Recommendation G.111) are not accurate  enough  to  be  applied  to
  221.        specific  sets;  that therefore, the Administrations who still rely
  222.        on values of Reference Equivalents (determined in the past  in  the
  223.        CCITT  Laboratory)  for  the type of the sets they use need to find
  224.        recommended values of CREs in CCITT documentation,
  225.  
  226.  
  227.        recommends
  228.  
  229.  
  230.             (1) that the values given below in terms of LR should be  used
  231.        by  Administrations  to verify that their national systems meet the
  232.        general objectives resulting from Recommendation G.111,
  233.  
  234.             (2) that  Administrations  employing  CREs  should  preferably
  235.        translate  the  LRs of this Recommendation into their national CREs
  236.        by the methods given in Annex C to Recommendation G.111  or,  as  a
  237.        second choice, apply the values given in Volume III of the Red Book
  238.        .
  239.  
  240.             Note 1  - The main  terms  used  in  this  Recommendation  are
  241.        defined and/or explained in Annex A to Recommendation G.111.
  242.  
  243.             Note 2  - For many telephone sets  using  carbon  microphones,
  244.        the  SLR  and STMR values can only be determined with limited accu-
  245.        racy.
  246.  
  247.  
  248.        1       Nominal LRs of the national systems
  249.  
  250.  
  251.  
  252.        1.1         Definition of nominal LRs of the national systems
  253.  
  254.  
  255.             Send and Receive Loudness Ratings, SLRs and RLRs respectively,
  256.        may  in  principle  be determined at any interface in the telephone
  257.        network. When specifying SLRs and RLRs of a national  system,  how-
  258.        ever, the interface is chosen to lie at the international exchange.
  259.  
  260.  
  261.  
  262.  
  263.  
  264.  
  265.  
  266.  
  267.  
  268.             An increasing number of international  systems  will  be  con-
  269.        nected  to  national  systems  via  a digital  | interface where by
  270.        definition the relative levels are 0 dBr. Therefore, in this Recom-
  271.        mendation  and  in  Recommendation G.111  the  SLRs and RLRs of the
  272.        national systems  | are referred to a 0 dBr exchange test point   |
  273.        at  the international exchange. See Recommendation G.101, S 5. This
  274.        convention is applied both for digital  and  analogue  interconnec-
  275.        tions between the national and international systems (unless other-
  276.        wise specified in particular cases).
  277.  
  278.             However, the concept of "virtual  analogue  switching  point",
  279.        VASP,  has  also  been  used in the planning of all-analogue, mixed
  280.        analogue-digital and digital systems.  If  the  connection  to  the
  281.        international  circuit  is  made on an analogue basis the actual  |
  282.        relative levels at the interface may of course  be  chosen  by  the
  283.        Administration  concerned.  For  a discussion of these matters, see
  284.        Recommendation G.111, S 1.1.
  285.  
  286.             In this Recommendation, values at the VASP are also given.
  287.  
  288.  
  289.        1.2         Traffic-weighted mean values  of  the  distribution  of
  290.        send and receive loudness ratings, SLRs and RLRs
  291.  
  292.  
  293.             An objective for the mean value is necessary  to  ensure  that
  294.        satisfactory  transmission  is given to most subscribers. Transmis-
  295.        sion would not be satisfactory  if  the  maximum  values  permitted
  296.        in S 2 were consistently used for every connection.
  297.  
  298.  
  299.             An appropriate subdivision of the overall loudness requirement
  300.        is  obtained  by  the  following long-term objectives referred to a
  301.        0 dBr international switching point.
  302.  
  303.                SLR :         7 to 9 dB
  304.  
  305.                RLR :         1 to 3 dB
  306.  
  307.        and at the VASP
  308.  
  309.                SLR :         10.5 to 12.5
  310.  
  311.                RLR :         -3 to -1
  312.  
  313.             Note 1  - In some networks  the  long-term  values  cannot  be
  314.        attained  at  this  time  and appropriate short-term objectives are
  315.        at 0 dBr
  316.  
  317.                SLR :         7 to 15 dB
  318.  
  319.                RLR :         1 to 6 dB
  320.  
  321.        and at the VASP
  322.  
  323.                SLR :         10.5 to 18.5 dB
  324.  
  325.  
  326.  
  327.  
  328.  
  329.  
  330.  
  331.  
  332.  
  333.  
  334.                RLR :         -3 to 2 dB
  335.  
  336.             Note 2  - In some networks the actual traffic distribution  is
  337.        known  only  incompletely.  In  such  cases, subscribers generating
  338.        heavy traffic, like PBXs, should be given special consideration.
  339.  
  340.             Note 3  - The long-term traffic weighted mean  values  of  LRs
  341.        should  be the same for each main  | type of subscriber categories,
  342.        such as urban, suburban and rural. Only considering the mean  value
  343.        for the whole
  344.         | country in the transmission plan might lead to a  discrimination
  345.        of some important customer groups.
  346.  
  347.             Note 4  - The ranges stated for SLR and RLR are  for  planning
  348.        and do not include measuring and manufacturing tolerances.
  349.  
  350.             Note 5  - Some Administrations have found it  advantageous  in
  351.        some  circumstances  to  include  a  manual  volume  control in the
  352.        receive part of the digital telephone set.  See  the  remarks  made
  353.        in Rec. G.111, S 3.2.
  354.  
  355.  
  356.        2       Maximum Send and Receive Loudness Ratings, SLR and RLR
  357.  
  358.  
  359.  
  360.        2.1         Values for each direction of transmission
  361.  
  362.  
  363.             The maximum SLRs and RLRs given below in Table 1/G.121  mainly
  364.        apply  when  the  national  system  is predominantly analogue. When
  365.        modernizing networks by digital techniques, efforts should be  made
  366.        to avoid having those maximum values for the national system.
  367.                                  H.T. [T1.121]
  368.                                   TABLE 1/G.121
  369.               Nominal maximum LRs recommended for national systems
  370.  
  371.        ___________________________________________________________________
  372.  
  373.  
  374.  
  375.  
  376.                                          VASP
  377.  
  378.  
  379.         Country  size | ua)      {
  380.  
  381.                                          SLR      RLR      SLR      RLR
  382.        ___________________________________________________________________
  383.         Average               Up to 3    16.5    13 |     20 |      9 |
  384.         Large                    4      17 |      13.5     20.5      9.5
  385.         Large                    5       17.5    14 |     21 |     10 |
  386.        ___________________________________________________________________
  387.  
  388.       |
  389.       |
  390.       |
  391.       |
  392.       |
  393.       |
  394.       |
  395.       |
  396.       |
  397.       |
  398.       |
  399.  
  400.  
  401.  
  402.  
  403.  
  404.  
  405.  
  406.  
  407.  
  408.                            |
  409.                            |
  410.                            |
  411.                            |
  412.                            |
  413.                            |
  414.                            |
  415.                            |
  416.                            |
  417.                            |
  418.                            |
  419.  
  420.  
  421.  
  422.  
  423.  
  424.  
  425.  
  426.  
  427.  
  428.                                      |
  429.                                      |
  430.                                      |
  431.                                      |
  432.                                      |
  433.                                      |
  434.                                      |
  435.                                      |
  436.                                      |
  437.                                      |
  438.                                      |
  439.  
  440.  
  441.  
  442.  
  443.  
  444.  
  445.  
  446.  
  447.  
  448.                                               |
  449.                                               |
  450.                                               |
  451.                                               |
  452.                                               |
  453.                                               |
  454.                                               |
  455.                                               |
  456.                                               |
  457.                                               |
  458.  
  459.  
  460.  
  461.  
  462.  
  463.  
  464.  
  465.  
  466.                                                        |
  467.                                                        |
  468.                                                        |
  469.                                                        |
  470.                                                        |
  471.                                                        |
  472.                                                        |
  473.                                                        |
  474.                                                        |
  475.                                                        |
  476.                                                        |
  477.  
  478.  
  479.  
  480.  
  481.  
  482.  
  483.  
  484.  
  485.  
  486.                                                                 |
  487.                                                                 |
  488.                                                                 |
  489.                                                                 |
  490.                                                                 |
  491.                                                                 |
  492.                                                                 |
  493.                                                                 |
  494.                                                                 |
  495.                                                                 |
  496.  
  497.  
  498.  
  499.  
  500.  
  501.  
  502.  
  503.  
  504.                                                                          |
  505.                                                                          |
  506.                                                                          |
  507.                                                                          |
  508.                                                                          |
  509.                                                                          |
  510.                                                                          |
  511.                                                                          |
  512.                                                                          |
  513.                                                                          |
  514.                                                                          |
  515.  
  516.  
  517.  
  518.  
  519.  
  520.  
  521.  
  522.  
  523.  
  524.  
  525.  
  526.  
  527.        a) See Recommendation G.101, S 2.2.
  528.  
  529.        b) Analogue or mixed analogue/digital.
  530.  
  531.        Note  - When comparing these maximum values of LRs with LRs  deter-
  532.        mined for existing networks some discrepancies may be found. If the
  533.  
  534.  
  535.  
  536.  
  537.  
  538.  
  539.  
  540.  
  541.  
  542.        actual LRs are greater by 2 or even 3 dB this is no cause for  con-
  543.        cern.  On the other hand, if a margin of 2 or 3 dB seems to appear,
  544.        the  permissible  attenuation  for  subscriber  lines  should   not
  545.        automatically be increased. The first step should instead be to use
  546.        the margin to improve the traffic-weighted mean values referred  to
  547.        in S 1.2.  _
  548.        Table 1/G.121 [T1.121], p.
  549.  
  550.  
  551.  
  552.        2.2         Difference in transmission loss between the two  direc-
  553.        tions of transmission in national systems
  554.  
  555.  
  556.             It has been found pratical to introduce a  certain  difference
  557.        in    loss    between    the    directions   4-wire-to-2-wire   and
  558.        2-wire-to-4-wire. As can be seen from Figure 1/G.121  this  differ-
  559.        ence  is  equal  to Do  = (R  - T ) dB referred to the 0 dBr 4-wire
  560.        reference points. Referred to the VASPs as  in  Figure 1/G.122  the
  561.        difference  is  Dv = (R  -  T  - 7) dB. For international transmis-
  562.        sion compatibility it  is  desirable  that  Administrations  choose
  563.        approximately  the same value of these differences. Table C-1/G.121
  564.        indicates that R  = 7, T  = 0 dB are the most  common  pad  values,
  565.        giving Do = 7, Dv = 0 on the average. For planning of new networks,
  566.        these are the  preferred  values.  Thus,  the  difference  in  loss
  567.        between the two directions of transmission on an international con-
  568.        nection should not exceed 8 dB, preferably not 6 dB.
  569.  
  570.             The following points should be noted:
  571.  
  572.                1)         Bearing in mind that most Administrations  allo-
  573.        cate  the  losses  of their national extension circuits in much the
  574.        same sort of way connections set up in practice should not  exhibit
  575.        differences much in excess of 3 dB.
  576.  
  577.                2)          As far as  speech  transmission  is  concerned,
  578.        from   the   studies   carried   out   by  several  Administrations
  579.        in 1968-1972, it is clear that for  connections  with  overall  LRs
  580.        falling  within  the range found in practice, no great disadvantage
  581.        attaches to any reasonable difference in LR between the two  direc-
  582.        tions of transmission.
  583.  
  584.                3)           When  devising  national  transmission  plans,
  585.        Administrations   should  take  into  account  the  needs  of  data
  586.        transmission between modems complying with the pertinent  Recommen-
  587.        dations.
  588.  
  589.  
  590.        3       Minimum SLR
  591.  
  592.  
  593.             Administrations must take care not to  overload  the  interna-
  594.        tional transmission systems if they reduce the attenuation in their
  595.        national trunk network.
  596.  
  597.             Provisionally  a  nominal  minimum  value  of  SLR   = -1.5 dB
  598.        referred  to  a  0 dBr  point  or 2 dB referred to the send virtual
  599.  
  600.  
  601.  
  602.  
  603.  
  604.  
  605.  
  606.  
  607.  
  608.        analogue switching point of the  international  circuit  is  recom-
  609.        mended  in  order  to  control  the  peak value of the speech power
  610.        applied to international transmission systems. It should  be  noted
  611.        that  the  imposition of such a limit does not serve to control the
  612.        long-term mean power offered to the system.
  613.  
  614.             In some countries a very low sending loudness rating value may
  615.        occur  if  unregulated  telephone  sets  are used. Furthermore, the
  616.        speech power applied to the international  circuits  by  operators'
  617.        sets must be controlled so that it does not become excessive.
  618.  
  619.  
  620.        4       Determination of nominal Loudness Ratings
  621.  
  622.  
  623.             Loudness Ratings and their properties and uses  are  explained
  624.        in  Annex A  to  Recommendation G.111.  There it is described how a
  625.        particular LR of a national system may be determined as  a  sum  of
  626.        the  individual  LRs of its parts. Also, rules are given for how to
  627.        obtain the individual LRs of these parts, i.e. for telephone  sets,
  628.        subscriber lines, junctions, channel equipment, etc.
  629.  
  630.             Note that Send and Receive Loudness Ratings of analogue  tele-
  631.        phone  sets  | are measured under specified conditions which do not
  632.        exactly correspond to those valid for a national  system  which  is
  633.        part of an international connection. The measurements are done with
  634.        a terminating impedance of  600 ohms  resistive  and  over  a  much
  635.        wider  bandwidth  (100-8000 Hz  or  200-4000 Hz)  than  the assured
  636.        bandwidth of the international connection (300-3400 Hz).
  637.  
  638.             Therefore, to avoid confusion, measured  values  of  Send  and
  639.        Receive  Loudness  Ratings of analogue  | telephone sets are desig-
  640.        nated by the index "w" (for wideband). To get the proper values  of
  641.        SLR  and RLR for planning  | international connections, 1 dB should
  642.        be added  to  the  measured  values  in  order  to  compensate  for
  643.        bandwidth and impedance mismatch effects. Thus,
  644.  
  645.                SLR     =         SLRw + 1
  646.  
  647.                RLR     =         RLRw + 1
  648.  
  649.             A digital  | telephone  set,  however,  does  not  need  these
  650.        corrections because the codec and filters in the set limit the band
  651.        anyhow.
  652.  
  653.  
  654.             In general, the loudness loss between  two  electrical  inter-
  655.        faces  ,  |  the  Circuit  Loudness  Rating  CLR,  is  equal to the
  656.        corresponding difference in relative levels. (Unless  an  interface
  657.        with   a  "jump"  in  relative  level  is  included  in  the  path.
  658.        See S 6.3.)
  659.  
  660.             "Nominal value" here signifies a "reasonable engineering aver-
  661.        age" for typical conditions as exemplified in what follows, exclud-
  662.        ing "worst cases".
  663.  
  664.             With  regard  to  circuits  and  other  items  of   equipment,
  665.  
  666.  
  667.  
  668.  
  669.  
  670.  
  671.  
  672.  
  673.  
  674.        variations with time, temperature etc. are not included in the nom-
  675.        inal CLRs, Circuit Loudness Ratings.
  676.  
  677.             For telephone sets, most Administrations today have to  accept
  678.        a large variety of types which comply with some national specifica-
  679.        tion having rather wide limits. The requirements for  SLR  and  RLR
  680.        usually  refer to a measuring setup with a variable artificial line
  681.        terminated by a feeding bridge and a nominal impedance which may be
  682.        complex or, most often, 600 ohms.
  683.  
  684.             The specification is often drawn up in the form of  upper  and
  685.        lower  limits for SLRw | and RLRw | as functions of line length (or
  686.        possibly line current). The "nominal" SLRw | and RLRw  |  of  tele-
  687.        phone  set  plus  subscriber  line  may  then be interpreted as the
  688.        arithmetic mean between the upper and lower limit curves.
  689.  
  690.             In practice, the subjective quality impression of the  overall
  691.        loudness changes rather insignificantly for fairly large variations
  692.        of OLR around the optimum value and it is unlikely that  sets  with
  693.        worst  possible  LRs  are  associated  with  limiting line lengths.
  694.        Therefore,   rather   wide   manufacturing   tolerances,   commonly
  695.        about _3 dB,  can  be accepted for the individual set SLR (set) and
  696.        RLR (set). (SLR (set) and  RLR  (set)  refer  to  set  measurements
  697.        without  the  subscriber  line  but  as  function  of line current,
  698.        including the 1 dB bandwidth correction.)
  699.  
  700.             Note however, that the sum  | of SLR (set) + RLR (set) for  an
  701.        individual  2-wire  telephone set must be controlled more carefully
  702.        so that is does not decrease below a  certain  minimum  value.  The
  703.        reason is that, under certain circumstances, subscribers react very
  704.        unfavourably to strong  sidetone  and  talker  echo.  Both  effects
  705.        depend  directly on this LR sum in addition to the unavoidable net-
  706.        work impedance variations. This minimum limit is  often  translated
  707.        into  a  minimum  limit  for  STMR  as measured against a specified
  708.        impedance. See S 5 for a discussion.
  709.  
  710.  
  711.        5       Sidetone
  712.  
  713.  
  714.  
  715.        5.1         General
  716.  
  717.  
  718.             Especially for those connections approaching  the  limits  for
  719.        high  Loudness  Ratings  and/or noise, further transmission impair-
  720.        ments should be avoided. One important precaution is to ensure that
  721.        an adequate sidetone
  722.         | performance is maintained for the various  circuit  combinations
  723.        occurring  in the telephone system. ("Adequate" is in most cases to
  724.        be interpreted as a sufficiently high sidetone loss.)
  725.  
  726.             For 2-wire telephone sets, the sidetone performance  is  basi-
  727.        cally  dependent  on set sensitivity and impedance variation limits
  728.        as explained in Annex A to Recommendation G.111. Thus,  a  national
  729.        transmission  plan  should  not  only  give rules for allocation of
  730.        losses in the network but also  provide  an  appropriate  impedance
  731.  
  732.  
  733.  
  734.  
  735.  
  736.  
  737.  
  738.  
  739.  
  740.        strategy  to  follow.  (An  example  is  given in Supplement No. 10
  741.        of Vol. VI.)
  742.  
  743.             Note that for sidetone evaluations one  has  to  consider  the
  744.        line  impedance  "seen"  by the 2-wire telephone set in the actual,
  745.        complete
  746.         | connection. In modern system configurations this impedance  can-
  747.        not  always be simulated by an artificial line terminated by a sim-
  748.        ple R-C network. Either one has to use a more  elaborate  measuring
  749.        setup  or  resort  to  computations from known data of the circuits
  750.        involved. (A number  of  computer  programs  exists  which  can  be
  751.        employed for such purposes.)
  752.  
  753.             Of special interest is the fact that a 4-wire link inserted in
  754.        a  2-wire  connection may cause large impedance variations. As this
  755.        is a common network practice - for instance  digital  exchanges - a
  756.        simplified calculation method is discussed in Annex B.
  757.  
  758.             Ideally, a 2-wire telephone set could be designed to  have  an
  759.        adaptive  sidetone balancing function, thus widening the acceptable
  760.        range of line impedances. Such costly techniques  are  very  excep-
  761.        tional,  however,  and  should not be prescribed for the "standard"
  762.        sets to
  763.  
  764.  
  765.             be used in the network. A possible, cheaper alternative is  to
  766.        design  a set with a Zs\do | varying in a predetermined manner with
  767.        the line feeding  current.   (Zs\do = equivalent  sidetone  balance
  768.        impedance.) However, the best strategy is to control the impedances
  769.        in the network. Thus, the use of complex nominal  input  impedances
  770.        to  exchanges  is  tending rather to reduce the range of impedances
  771.        seen from the set.
  772.  
  773.             Digital telephone sets are of course connected 4-wire  to  the
  774.        digital  network  and  thus  there  exists  no  near-end  impedance
  775.        mis-match to produce a sidetone effect. Instead, a small,  internal
  776.        feedback  from  send  to  receive  is  introduced.  For judging the
  777.        overall transmission quality the far-end effects have  to  be  con-
  778.        sidered.  However,  those  effects  caused by impedance mis-matches
  779.        and/or acoustic echoes can have a substantial influence.
  780.  
  781.             Under some difficult transmission circumstances, analog  tele-
  782.        phone  sets  are also 4-wire connected to the network. This applies
  783.        for (analog) mobile and maritime services and,  in  the  past,  for
  784.        some exceptionally large, private networks.
  785.  
  786.  
  787.        5.2         Talker's sidetone STMR
  788.  
  789.  
  790.             STMR, the sidetone masking rating, is explained  in  Annex A.1
  791.        to  Recommendation   G.111.  How  to determine STMR is described in
  792.        Annexes A.3 and A.4 to Recommendation  G.111. See also  Annex B  to
  793.        Recommendation G.121 and Recommendations P.76 and P.79.
  794.  
  795.             In a face-to-face conversation  there  is  a  certain  airpath
  796.        feedback  from  the  talker's  mouth  to  his  ear, partly via room
  797.  
  798.  
  799.  
  800.  
  801.  
  802.  
  803.  
  804.  
  805.  
  806.        reflexions. Using the handset in a telephone conversation the elec-
  807.        tric  sidetone  path  should  provide  about the same feedback, the
  808.        acceptable range being rather large. Unfortunately, in many present
  809.        2-wire  connections  the impedance deviations from the ideal are so
  810.        large that the electric sidetone feedback becomes too strong,  i.e.
  811.        STMR  too  low.  This  causes the speaker to lower his voice and/or
  812.        move the earphone away from his ear, thus  impairing  the  acoustic
  813.        transmission quality.
  814.  
  815.             The following values are given as  a  guide  for  transmission
  816.        planning.
  817.  
  818.             For 2-wire telephone sets:
  819.  
  820.                STMR  =  7 - 12 dB:         Preferred range.
  821.  
  822.                STMR  = 20 dB:         Upper limit, above which the connec-
  823.        tion feels   dead.
  824.  
  825.                STMR  =  3 dB:         Lower  limit,  acceptable  only  for
  826.        low-loss connections, i.e. low OLR.
  827.  
  828.                STMR  =  1 dB:         Lowest (short-term) limit for excep-
  829.        tional cases, such as very short subscriber lines.
  830.  
  831.             For digital (4-wire) telephone sets:
  832.  
  833.                STMR  = 15 _ 5 dB:         Preferred  range  for  near-end,
  834.        introduced sidetone (far-end effects disregarded).
  835.  
  836.             Note 1  - When STMR  = 7  or 8 dB,  this  corresponds  to  the
  837.        average  acoustic  loss  from the talker's mouth to his ear via the
  838.        electric sidetone path being about 0 dB in typical cases.
  839.  
  840.             Note 2  - STMR has to be determined for the complete
  841.         | connection. (See the comments made in S 5.1.)
  842.  
  843.             Note 3  - In the presence of high room noise, requirements  on
  844.        LSTR may be the controlling factor.
  845.  
  846.             Note 4  - If the reflected electric signal  has  a  noticeable
  847.        delay  it  is  interpreted  as  an echo rather than sidetone, which
  848.        means it needs more suppression to  avoid  subscriber  dissatisfac-
  849.        tion.  See  Recommendations G.122 and G.131. (Recent investigations
  850.        indicate that at a delay of 2-4  ms, the echo begins to be  clearly
  851.        distinguishable  from even a strong "normal" sidetone.) The problem
  852.        is under study in Question 9/XII.
  853.  
  854.  
  855.        5.3         Listener's sidetone LSTR
  856.  
  857.  
  858.             LSTR, the listener's sidetone rating is defined  in  Annex A.1
  859.        to  Recommendation   G.111.  How  to determine LSTR is described in
  860.        Annexes A.3 and A.4 to Recommendation  G.111.
  861.  
  862.  
  863.  
  864.  
  865.  
  866.  
  867.  
  868.  
  869.  
  870.  
  871.  
  872.             The presence of a listener's sidetone means that room noise is
  873.        picked  up by the handset microphone and transmitted to the handset
  874.        ear via the electric sidetone path. LSTR is a measure of  how  well
  875.        this  room  noise  sidetone  is  suppressed. Too low values of LSTR
  876.        means that the room noise will be amplified  | at the handset  ear.
  877.        This is obviously very disturbing for subscribers in noisy environ-
  878.        ments, especially for high-loss connections.
  879.  
  880.             Note  - High noise gives  the  impression  of  lower  received
  881.        speech levels.
  882.  
  883.             For a particular telephone  set  there  is  a  fixed  relation
  884.        between  the  talker's  and  the listener's sidetone, STMR and LSTR
  885.        respectively. For sets with linear microphones  LSTR  is  typically
  886.        between 1.5  and 4 dB  higher  than  STMR, independent of the noise
  887.        level. For carbon microphone sets the difference  is  dependent  on
  888.        the   room  noise  level,  a  threshold  effect  being  noticeable.
  889.        For 60 dB(A) room noise (Hoth-type) the difference is in the  order
  890.        of 6  to 8 dB. (For other noise levels and some handset designs the
  891.        difference can be as high as 15 dB.)
  892.  
  893.             In general, subscribers prefer sets  with  linear  microphones
  894.        because the sound quality is much superior. However, when replacing
  895.        old carbon microphone sets in noisy environments with modern linear
  896.        sets,  care  must  be taken to ensure that the LSTR-value is suffi-
  897.        ciently high. (However, some linear microphone sets  do  include  a
  898.        noise threshold function.)
  899.  
  900.             The following value should be striven for in modern  telephone
  901.        systems:
  902.  
  903.                                   LSTR  > 13 dB
  904.  
  905.  
  906.  
  907.             Note 1  - LSTR  = 13 dB corresponds approximately to  that  of
  908.        the  earcap of the handset functions as a shield for the room noise
  909.        with an average attenuation of 5 or 6 dB. (For the higher  frequen-
  910.        cies; the lower frequencies leak past the earcap.)
  911.  
  912.             Note 2  - LSTR has to be determined for the complete
  913.         | connection. (See the comments made in S 5.1.)
  914.  
  915.  
  916.        6       Incorporation of PCM digital processes in  national  exten-
  917.        sions
  918.  
  919.  
  920.  
  921.        6.1         Effect on national transmission plans
  922.  
  923.  
  924.             The incorporation  of  PCM  digital  processes  into  national
  925.        extensions  might require that existing national transmission plans
  926.        be amended or replaced with new ones.
  927.  
  928.             The national  transmission  plans  to  be  adopted  should  be
  929.  
  930.  
  931.  
  932.  
  933.  
  934.  
  935.  
  936.  
  937.  
  938.        compatible  with  existing national analogue transmission plans and
  939.        also capable of providing for mixed analogue/digital operation.  In
  940.        addition,  the  plans  should  be capable of providing for a smooth
  941.        transition to all-digital operation.
  942.  
  943.             Thus, the transmission planning of transitional phases  should
  944.        preferably  not  involve  any degradation of the quality previously
  945.        experienced.
  946.  
  947.  
  948.        6.2         Transmission loss considerations
  949.  
  950.  
  951.             Where the national portion of the 4-wire chain is wholly digi-
  952.        tal  between the local exchange and the international exchange, the
  953.        transmission loss  which  the  extension  must  contribute  to  the
  954.        maintenance  of  stability  and  the control of echo on an interna-
  955.        tional connection can be introduced  at  the  local  exchange.  The
  956.        manner  in  which  the  required loss should be introduced is to be
  957.        governed by the national transmission plan adopted. Three of possi-
  958.        bly  many  different configurations of such national extensions are
  959.        shown in Figure 1/G.121.
  960.  
  961.             In case 1 and 2 of Figure 1/G.121, the R  pad  represents  the
  962.        transmission  loss  between the 0 dBr point at the digital/analogue
  963.        decoder and the 2-wire side of the 2-wire/4-wire terminating  unit.
  964.        Similarly,  the T  pad represents the transmission loss between the
  965.        2-wire side of the 2-wire/4-wire terminating  unit  and  the  0 dBr
  966.        point  at the analogue/digital coder. In practice there can be lev-
  967.        els other than 0 dBr and hence consequential changes in the R and T
  968.        pad-values.
  969.  
  970.             The individual values of R and T can be chosen  to  cater  for
  971.        the national losses and levels, provided that the CCITT Recommenda-
  972.        tions for international connections are always met.  It  is  recog-
  973.        nized  that for evolving networks, the values of R and T may not be
  974.        the same
  975.  
  976.  
  977.             as the values appropriate to the all digital  4-wire  national
  978.        chain.  However, for the case of an all-digital national chain, the
  979.        choice of values of R and T is particularly important in  determin-
  980.        ing  the performance in respect of echo and stability. For example,
  981.        if the balance return loss at the  2-wire/4-wire  terminating  unit
  982.        can approach 0 dB under worst case terminating conditions, then the
  983.        sum of R and T needs to be at least so high that  the  requirements
  984.        of Recommendation G.122 are to be met. Examples of the values for R
  985.        and T that have been adopted by some Administrations are  given  in
  986.        Annex C to Recommendation G.121.
  987.  
  988.             In case 2 of Figure 1/G.121, it  is  possible  with  a  suffi-
  989.        ciently high balance return loss to comply with the Recommendations
  990.        concerning loudness ratings, stability, and echo without  requiring
  991.        a  particular  value for the sum of the R and T pad values. However
  992.        it will still be necessary to comply with the provisions concerning
  993.        differential  loss  (S 6.4  of  this  Recommendation) which in turn
  994.        implies that
  995.  
  996.  
  997.  
  998.  
  999.  
  1000.  
  1001.  
  1002.  
  1003.  
  1004.                                 R - T = 3 to 9 dB
  1005.  
  1006.  
  1007.  
  1008.                                                        Figure 1/G.121, p.3
  1009.  
  1010.  
  1011.  
  1012.  
  1013.  
  1014.                                                        Figure 1/G.121, p.4
  1015.  
  1016.  
  1017.             However, a local exchange designed  on  these  principles  and
  1018.        which  is  at the end of a national extension containing asymmetric
  1019.        analogue portions cannot take the whole of the asymmetry allowance.
  1020.  
  1021.             The R and T pads shown in Figure 1/G.121  are  also  shown  as
  1022.        analogue pads. This type of pad might not necessarily be introduced
  1023.        under all conditions. In some situations it might be more practical
  1024.        to  introduce  the  required loss at the local exchange, or at some
  1025.        other point of the national extension, by means  of  digital  pads.
  1026.        However,  if  digital  pads  are  used, their detrimental effect on
  1027.        digital data or other services requiring end-to-end  bit  integrity
  1028.        must  be  taken into account as indicated in Recommendation  G.101,
  1029.        S 4.4 and G.103, S 4.
  1030.  
  1031.             For speech,  the  quantizing  distortion  will  increase.  See
  1032.        Recommendation G.113, S 4.  The  concept of relative levels is also
  1033.        affected by a digital pad. See S 6.3.
  1034.  
  1035.             The arrangement in case 3  of  Figure 1/G.121  assumes  4-wire
  1036.        digital  switching  at  the  local  exchange  in combination with a
  1037.        4-wire digital local line and a 4-wire "digital telephone set".
  1038.  
  1039.             Stability and echo on international connections  are  governed
  1040.        by Recommendation G.122.
  1041.  
  1042.  
  1043.  
  1044.        6.3         The designation of relative levels and digital pads
  1045.  
  1046.  
  1047.             "Relative level " (expressed in dBr) is a  useful  concept  in
  1048.        transmission  planning  by  which  one  can  determine gain or loss
  1049.        between points in a system as well as signal handling  requirements
  1050.        for  transmission  equipment.  The general definitions are found in
  1051.        Recommendation G.101. To clarify further the use of relative levels
  1052.        in  Recommendations G.111  and   G.121 some special aspects will be
  1053.        discussed here.
  1054.  
  1055.             The relative level at a point of a  circuit  is  in  principle
  1056.        determined  by  comparison with the "transmission reference point",
  1057.        TRP, for that circuit, a hypothetical  | point  used  as  the  zero
  1058.        relative  level  point.  Such  a point exists at the sending end of
  1059.        each channel of a 4-wire switched circuit  preceding  the  interna-
  1060.        tional exchange.
  1061.  
  1062.  
  1063.  
  1064.  
  1065.  
  1066.  
  1067.  
  1068.  
  1069.  
  1070.             When the international connection is digital  | by means of  a
  1071.        conventional  PCM system, the transmission reference point is equal
  1072.        to the digital exchange test point i.e. the digital bit  stream  is
  1073.        associated with a relative level of 0 dBr. The power handling capa-
  1074.        city of the digital bit stream is interpreted as the clipping level
  1075.        of  a  sinusoidal  signal  when  introduced  via  an  ideal  codec:
  1076.        +3.14 dBm   for   the   A-law,   +3.17   for   the    u-law    (see
  1077.        Recommendation G.101, SS 5.3.2.4 to 5.3.3.2).
  1078.  
  1079.             When the international connection is established by an  analo-
  1080.        gue   |  (FDM) system, the transmission system would be designed to
  1081.        handle a power load of -15 dBm  per  channel  at  the  transmission
  1082.        reference  point  if  this existed in physical form. Thus, when the
  1083.        transmission system has a (nominal) power handling  capacity  of (-
  1084.        15 + S  ) dBm at the actual international interconnection point the
  1085.        relative level at that point is +S  dBr.
  1086.  
  1087.             In normal network situations, the relative level at a  certain
  1088.        point  is  numerically  equal  to the "composite gain" between that
  1089.        point and the transmission reference point  for  the  circuit  con-
  1090.        cerned at the reference frequency 1020 Hz. For instance, for analo-
  1091.        gue international connections the sending relative level  at  VASP,
  1092.        the  virtual analogue switching point, is -3.5 dBr (by definition).
  1093.        The loss of the international circuit is 0.5 (as recommended by the
  1094.        CCITT) and thus the relative level at the receive VASP in the other
  1095.        country is -4 dBr.
  1096.  
  1097.             Likewise, in normal network cases, circuits are interconnected
  1098.        with matching power handling capabilities.
  1099.  
  1100.             Thus digital (PCM) bit streams not subjected to  digital  gain
  1101.        or loss are always associated with a relative level of 0 dBr.
  1102.  
  1103.             In some exceptional cases however, the rules relating relative
  1104.        level  to  "composite  loss"  and  "power handling capacity" do not
  1105.        apply exactly. For practical reasons some types of interfaces  will
  1106.        have  "jumps"  in  relative  levels because two (or more) different
  1107.        transmission reference points occur in tandem.
  1108.  
  1109.             One example is digital gain or loss  introduced  in  the  send
  1110.        direction.  Following the definition given in Recommendation G.101,
  1111.        S 5.3.2.6 there will be a jump in relative level as illustrated  in
  1112.        Figure 2/G.121  at  point   B. The loss between points A and B is T
  1113.         dB but the difference in relative level is 0 dB.
  1114.  
  1115.             Another example is to be found in certain  international  con-
  1116.        nections   which   include   several   4-wire  (analogue  or  mixed
  1117.        analogue-digital) systems in cascade between the  VASPs.  If  there
  1118.        are  no  such circuits, for stability reasons the loss is then made
  1119.        equal to n  | (mu | .5 dB.
  1120.  
  1121.  
  1122.                                                         Figure 2/G.121, p.
  1123.  
  1124.  
  1125.  
  1126.  
  1127.  
  1128.  
  1129.  
  1130.  
  1131.  
  1132.  
  1133.  
  1134.  
  1135.  
  1136.             Note 1  - The "power handling capacity" refers to a nominal
  1137.         | load, not to the actual  | load which the  system  is  subjected
  1138.        to.  For  instance,  for  an analogue system at the TRP the nominal
  1139.        load of -15  dBm corresponds to 0.032 mW of which 0.010 mW is  con-
  1140.        sidered  to  originate  from  signalling  and  tones, 0.022 mW from
  1141.        speech, carrier leaks and voice telegraphy. The nominal speech load
  1142.        at  the  TRP thus is -16.6 dBm taken as an average with time from a
  1143.        batch of channels during a busy hour.  The  actual  average  speech
  1144.        level  may very well differ from this value. This is of course even
  1145.        more probable for an individual channel. (However, the  aim  should
  1146.        always  be  for the actual load to be close to the nominal load for
  1147.        which the transmissions system gives optimum performance.)
  1148.  
  1149.             Note 2  - For many reasons, digital gain  or  loss  should  be
  1150.        used only exceptionally in a network.
  1151.  
  1152.             Note 3  - If digital gain or loss is introduced the firm rela-
  1153.        tions  between  relative  level  and power handling capacity may be
  1154.        lost.  For  instance,  in  an  arrangement   in   accordance   with
  1155.        Figure 2/G.121  the actual possible maximum peak level to the right
  1156.        of point B (i.e. at 0 dBr) will be T    dB  lower  than + 3.14 dBm.
  1157.        Likewise, to the left of point B (i.e. at -T  dBr) the noise thres-
  1158.        hold level will be T  dB higher than in a normal PCM system.
  1159.                                      ANNEX A
  1160.                             (to Recommendation G.121)
  1161.  
  1162.                                Evaluation of the
  1163.                               nominal differences
  1164.  
  1165.                of loss between the two directions of transmission
  1166.  
  1167.             A.1 Consider an international connection between primary  cen-
  1168.        tres  in  two  Administrations,  established over one international
  1169.        circuit as shown in Figure A-1/G.121.
  1170.  
  1171.  
  1172.  
  1173.                                                       Figure A-1/G.121, p.
  1174.  
  1175.  
  1176.             The nominal overall losses in each of the  two  directions  of
  1177.        transmission are:
  1178.  
  1179.                             1  2 = t1b1 + 0.5 + a2t2
  1180.                                       (dB)
  1181.  
  1182.  
  1183.  
  1184.        and
  1185.  
  1186.                             2  1 = t2b2 + 0.5 + a1t1
  1187.                                       (dB)
  1188.  
  1189.  
  1190.  
  1191.        where a  | and b  | are defined as in Recommendation G.122, so that
  1192.        the difference between the two directions is:
  1193.  
  1194.  
  1195.  
  1196.  
  1197.  
  1198.  
  1199.  
  1200.  
  1201.  
  1202.                              (t1b1 - a1t1) - (t2b2
  1203.                                        -
  1204.                                  a2t2) = d1 - d2
  1205.  
  1206.  
  1207.        in which d signifies d1 = t1b1 - a1t1 or d2 = t2b2 - a2t2.
  1208.  
  1209.  
  1210.             Note  - As long as the 2-wire nominal impedance are  resistive
  1211.        there  is no problem in defining "loss". The modern trend is toward
  1212.        using complex nominal impedances, however, and  then  some  conven-
  1213.        tions  have  to  be  observed.  In  Recommendation Q.551, S 1.2.3 -
  1214.         S 1.2.5 is prescribed how to measure digital exchanges with analo-
  1215.        gue parts. In short, the rules are:
  1216.  
  1217.                a)          The equipment (circuit) is measured under nomi-
  1218.        nally  matched  impedance conditions for the analogue ports. During
  1219.        the measurements, the 4-wire loop must  be  broken  in  the  return
  1220.        direction.  (In practice, this means either  | between two physical
  1221.        impedances as is the case for  600 ohms measurements or  |  between
  1222.        a  low-impedance  generator  and a high-impedance indicator. Either
  1223.        method can be used, depending on what is most practical. The  meas-
  1224.        urement  results  do  not  differ  very much.) Note when the second
  1225.        method is used, a 6 dB correction must be applied.
  1226.  
  1227.                b)         The nominal loss is the composite  loss  at  the
  1228.        reference  frequency 1020 Hz (i.e. the voltage loss corrected by 10
  1229.        times the logarithm of the impedance ratio).
  1230.  
  1231.                c)         The attenuation distortion as a function of  the
  1232.        frequency f   |  is 20 times the logarithm of the ratio of the vol-
  1233.        tage at 1020 Hz to the voltage at f .
  1234.                                      ANNEX B
  1235.                             (to Recommendation G.121)
  1236.  
  1237.                  Transmission considerations for a 4-wire loop
  1238.  
  1239.                           inserted in a 2-wire circuit
  1240.  
  1241.        B.1         General
  1242.  
  1243.  
  1244.             A 4-wire loop normally exhibits a considerable change of phase
  1245.        as  a function of frequency. Thus, it may have a large influence on
  1246.        the attenuation distortion and the impedances when  inserted  in  a
  1247.        2-wire  circuit because of the reflexions encountered. In what fol-
  1248.        lows exact  expressions  will  be  given  for  loss  and  impedance
  1249.        together  with  an  approximate  rule useful for estimating certain
  1250.        sidetone effects.
  1251.  
  1252.  
  1253.                                                       Figure B-1/G.121, p.
  1254.  
  1255.  
  1256.             In Figure B-1/G.121 is shown a 4-wire loop with  2-wire  ports
  1257.        Nos. 1 and 2. The following designations are used.
  1258.  
  1259.  
  1260.  
  1261.  
  1262.  
  1263.  
  1264.  
  1265.  
  1266.  
  1267.             Terminating impedances: Z1and Z2.
  1268.  
  1269.             2-wire input impedances (4-wire loop open): Zo\d1and  Zo\d2.
  1270.  
  1271.             Balance impedances: Zb\d1and Zb\d2.
  1272.  
  1273.             Loss and phase  shift  under  matched  load  conditions,  i.e.
  1274.        Z1 = Zo\d1and Z2 = Zo\d2;
  1275.  
  1276.                from port 1 to port 2 (4-wire loop open from port 2  to 1):
  1277.        L1dB, B1deg;
  1278.  
  1279.                from port 2 to port 1 (4-wire loop open from port 1  to 2):
  1280.        L2dB, B2deg.
  1281.  
  1282.  
  1283.             We now define the following (complex) factors:
  1284.  
  1285.             The balance return losses at port 1 and 2 are:
  1286.  
  1287.             Note that the balance return losses may become negative  | for
  1288.        some  terminations. Therefore, a few comments will be given on this
  1289.        aspect as some peculiar circuit configurations can  be  encountered
  1290.        during the setup of a call.
  1291.  
  1292.             The minimum balance return loss at a port with (2-wire)  input
  1293.        impedance Zo | and balance impedance Zb | occurs when the terminat-
  1294.        ing impedance is a pure reactance , | the value of which depends on
  1295.        Zo   |  and  Zb.  (Thus  in  general,  neither  the  open-  or  the
  1296.        short-circuit condition!)
  1297.  
  1298.             The minimum balance return loss value is:
  1299.  
  1300.                        Formula F3.121 to be inserted here.
  1301.  
  1302.  
  1303.        where
  1304.  
  1305.                        Formula F4.121 to be inserted here.
  1306.  
  1307.  
  1308.             A case of special interest is when by  design  Zo  |  is  made
  1309.        identical with Zb. Then Equation (B-4) transforms into:
  1310.  
  1311.                        Formula F5.121 to be inserted here.
  1312.  
  1313.  
  1314.             This minimum occurs when the terminating impedance is  a  pure
  1315.        reactance  jX   |  of opposite  | sign to the reactance of Zo | and
  1316.        has the value:
  1317.  
  1318.                        Formula F6.121 to be inserted here.
  1319.  
  1320.  
  1321.  
  1322.  
  1323.             Note 1  - In general, the more reactive Zo | and Zb | are, the
  1324.  
  1325.  
  1326.  
  1327.  
  1328.  
  1329.  
  1330.  
  1331.  
  1332.  
  1333.        lower will the minimum balance return loss be when unfortunate ter-
  1334.        minations are met within the network. For instance, if Zo |  and Zb
  1335.        | would be exactly matched to the unloaded subscriber cable charac-
  1336.        teristic impedance angle of -45o,  (Lb\dr)m\di\dn,  equals -7.7 dB.
  1337.        Thus, extremely reactive values of Zo | and Zb | should be avoided.
  1338.  
  1339.             Note 2  - For normal  | cases encountered in the  network  the
  1340.        terminations,  as well as the balancing networks, most often have a
  1341.        negative reactive component. The balance return loss and the return
  1342.        loss also do not differ very much numerically.
  1343.  
  1344.             Note 3  - In many practical cases open- and short-circuit con-
  1345.        ditions represent "worst cases".
  1346.  
  1347.  
  1348.        B.2         Attenuation
  1349.  
  1350.  
  1351.             According to the CCITT convention for loss with complex, nomi-
  1352.        nal impedances, the loss from port 1 to port 2 with the 4-wire loop
  1353.        closed is
  1354.  
  1355.                        Formula F7.121 to be inserted here.
  1356.  
  1357.  
  1358.             The sum of the first four  terms  represents  the  loss  which
  1359.        would  be measured with the 4-wire loop broken in the return direc-
  1360.        tion from port 2 to port 1. The second term is a correction for the
  1361.        terminating  impedances  being  unequal.  (Assuming Z1and Z2are the
  1362.        nominal,  reference  impedances.)  The  third  and   fourth   terms
  1363.        represent mis-match effects.
  1364.  
  1365.             Finally, the fifth term shows the ripple effects due  to  loop
  1366.        phase  shift  and non-perfect balancing at the ports, i.e. Zb\d1not
  1367.        being equal to Z1and Zb\d2not to Z2.
  1368.  
  1369.  
  1370.        B.3         Impedance
  1371.  
  1372.  
  1373.             When the 4-wire loop is closed the input impedance  at  port 1
  1374.        is:
  1375.  
  1376.                        Formula F8.121 to be inserted here.
  1377.  
  1378.  
  1379.             A measure of the deviation of Zi\dn\d1from the nominal  2-wire
  1380.        input impedance Zo\d1can be had from the return loss:
  1381.  
  1382.                        Formula F9.121 to be inserted here.
  1383.  
  1384.  
  1385.             Using Eq. (B-8) we get
  1386.  
  1387.                       Formula F10.121 to be inserted here.
  1388.  
  1389.  
  1390.  
  1391.  
  1392.  
  1393.  
  1394.  
  1395.  
  1396.  
  1397.  
  1398.  
  1399.             Note 1   - The  last  term  in  Equation (B-10)  represents  a
  1400.        (high-periodicity)  ripple. However, often it is not very large. If
  1401.        Zo = Zb | it is zero!
  1402.  
  1403.             Note 2  - If the loop loss (L1 + L2)  is  low,  the  effective
  1404.        input  impedance  at one port can be appreciably affected by condi-
  1405.        tions at the other.
  1406.  
  1407.  
  1408.  
  1409.        B.4         Sidetone considerations
  1410.  
  1411.  
  1412.             Sidetone effects can be most  critical  for  subscribers  very
  1413.        close to a digital exchange, i.e. with zero line length. Therefore,
  1414.        we will here study this case in some detail.
  1415.  
  1416.             If  a  subscriber  is  connected   directly   to   port 1   in
  1417.        Figure B-1/G.121,   Equation (B-8)  can  be  used  to  compute  the
  1418.        impedance Z  | the telephone set sees at its  terminals.  Then  the
  1419.        sidetone balance return loss Ar\ds\dt | and its weighted mean value
  1420.        Am   |   is   calculated   as   is   shown   in   Annex A.4.3    to
  1421.        Recommendation G.111,  using the telephone set input impedance Zc |
  1422.        and its equivalent sidetone balance impedance Zs\do. | Finally, the
  1423.        talker's  and the listener's sidetones, STMR and STLR respectively,
  1424.        are obtained using the value of Am | in Equation (A.4-3) in Annex A
  1425.        to Recommendation G.111.
  1426.  
  1427.             The  procedure  just  described  is  somewhat  tedious  as  it
  1428.        involves  the  exact  computation  of  the  2-wire impedance of the
  1429.        closed 4-wire loop. To give a rapid indication of the magnitude  of
  1430.        sidetone effects the following simplified method can be used.
  1431.  
  1432.             The sidetone mis-match effects are considered as the  superpo-
  1433.        sition of two "echo" effects, namely:
  1434.  
  1435.                a)              The   sidetone    balance    return    loss
  1436.        Ar\ds\dt\d1between  the  telephone  set  and  the  nominal  | input
  1437.        impedance Zo\d1of the (near-end) port to  which  the  set  is  con-
  1438.        nected.   The   weighted   mean   value   Am\d1is   computed  using
  1439.        Equation (A.4-3) in Annex A to Recommendation G.111.
  1440.  
  1441.                b)            The  far-end  port  impedance   mis-balancing
  1442.        translated  to the near-end part i.e. the return loss Lr\d1as given
  1443.        by Equation (C-10) is used to compute a mean value Am\d2by means of
  1444.        Equation (A.4-3) in Annex A to Recommendation G.111.
  1445.  
  1446.             Finally, the two "sidetone echoes" are added on a power  basis
  1447.        to give a new weighted mean value:
  1448.  
  1449.             Note  - The far-end impedance mis-match effects will of course
  1450.        be  interpreted  not as a sidetone but as an echo if the round trip
  1451.        delay is long. The change from sidetone to  echo  perception  might
  1452.        begin  at  a  delay  of  about a few milliseconds. (This problem is
  1453.        _________________________
  1454.        Ignoring the last term.
  1455.  
  1456.  
  1457.  
  1458.  
  1459.  
  1460.  
  1461.  
  1462.  
  1463.  
  1464.  
  1465.        under study in Question 9/XII.)  Long-delay  echoes  are  far  more
  1466.        noticeable than sidetone.
  1467.                                      ANNEX C
  1468.                             (to Recommendation G.121)
  1469.  
  1470.        Examples of values of R and T pads adopted by some Administrations
  1471.  
  1472.  
  1473.             This annex gives the values of R and T  pads  that  have  been
  1474.        adopted  by  some  Administrations  for their digital networks. The
  1475.        values given are those appropriate for digital connections  between
  1476.        subscribers with existing analogue 2-wire subscriber lines on digi-
  1477.        tal local exchanges. It is recognized that different values may  be
  1478.        appropriate  for connections in the evolving mixed analogue/digital
  1479.        network.
  1480.  
  1481.  
  1482.             These values are given as guidance to developing countries who
  1483.        are considering the planning of new networks. If similar values are
  1484.        adopted for new networks then, in association  with  adequate  echo
  1485.        and  stability balance return losses, there are unlikely to be dif-
  1486.        ficulties in meeting the requirements of Recommendation G.122.
  1487.  
  1488.  
  1489.  
  1490.  
  1491.             Some Administrations consider losses in terms of the input and
  1492.        output   relative   levels.   These  values  can  be  derived  from
  1493.        Table C-1/G.121   by    using    the    relationship    given    in
  1494.        Figure C-1/G.121.
  1495.  
  1496.  
  1497.                                                       Figure C-1/G.121, p.
  1498.  
  1499.  
  1500.             In this circuit, it is assumed that the relative levels of the
  1501.        encoder  input  and  the  decoder  output are 0 dBr, that the T-pad
  1502.        represent all the loss between the 2-wire point, t, and the  ecoder
  1503.        input,  and  that  the  R-pad  represents  all the loss between the
  1504.        decoder output and t. Accordingly, the  relation  between  relative
  1505.        levels and losses is:
  1506.  
  1507.                                 Li = T , Lo = -R
  1508.  
  1509.  
  1510.  
  1511.             Note  - The modern trend is to use a complex nominal impedance
  1512.        at the 2-wire port. See the note in Annex A.1 for how "loss" should
  1513.        be interpreted in such a case.
  1514.  
  1515.             In exceptional cases, some of  the  R  and  T  losses  may  be
  1516.        achieved by digital pads. See S 6.2 and S 6.3 for a discussion.
  1517.  
  1518.             In general, the range of input levels has been derived  assum-
  1519.        ing that speech powers in the network are close to the conventional
  1520.        load assumed in the design of FDM systems. However, actual measure-
  1521.        ments   reveal   that   this   load  is  not  being  attained  (see
  1522.  
  1523.  
  1524.  
  1525.  
  1526.  
  1527.  
  1528.  
  1529.  
  1530.  
  1531.        Supplement No. 5 to Fascicle III.2 of the Yellow Book ).  For  this
  1532.        reason,  it  may  be  that there is some advantage in adopting dif-
  1533.        ferent input (and output) levels for future  designs  of  exchange.
  1534.        However, any possible changes need to take into account:
  1535.  
  1536.                i)         the range of speech  powers  encountered  on  an
  1537.        individual channel at the exchange input and the subjective effects
  1538.        of any peak clipping, noting that any  impairment  is  confined  to
  1539.        that channel;
  1540.  
  1541.                ii)           levels   of   non-speech   analogue   signals
  1542.        (e.g. from  data  modems or multifrequency signalling devices) par-
  1543.        ticularly from customers on short exchange lines;
  1544.  
  1545.                iii)         the  need  to  meet  the  echo  and  stability
  1546.        requirements  of Recommendation G.122, particularly when the sum of
  1547.        R and T is less than  6 dB;
  1548.  
  1549.                iv)          the need to consider the  difference  in  loss
  1550.        between the two directions of transmission, as required by S 6.3 of
  1551.        Recommendation G.121.
  1552.  
  1553.             At this stage Administrations should note that  there  may  be
  1554.        some  advantage  in  considering  a  range  of level adjustment for
  1555.        future designs of digital local exchange.
  1556.  
  1557.                                  H.T. [T2.121]
  1558.                                  TABLE C-1/G.121
  1559.                     Values of R and T for various countries
  1560.  
  1561.                 ________________________________________________
  1562.                                        Connection type
  1563.                               Own exchange      {
  1564.  
  1565.                                     {
  1566.  
  1567.  
  1568.                 ________________________________________________
  1569.  
  1570.                |
  1571.                |
  1572.                |
  1573.                |
  1574.                |
  1575.                |
  1576.                |
  1577.  
  1578.  
  1579.  
  1580.  
  1581.  
  1582.                            |
  1583.                            |
  1584.                            |
  1585.                            |
  1586.                            |
  1587.                            |
  1588.                            |
  1589.  
  1590.  
  1591.  
  1592.  
  1593.  
  1594.                                           |
  1595.                                           |
  1596.                                           |
  1597.                                           |
  1598.                                           |
  1599.                                           |
  1600.  
  1601.  
  1602.  
  1603.  
  1604.                                                    |
  1605.                                                    |
  1606.                                                    |
  1607.                                                    |
  1608.                                                    |
  1609.                                                    |
  1610.  
  1611.  
  1612.  
  1613.  
  1614.                                                                |
  1615.                                                                |
  1616.                                                                |
  1617.                                                                |
  1618.                                                                |
  1619.                                                                |
  1620.                                                                |
  1621.  
  1622.  
  1623.  
  1624.  
  1625.  
  1626.  
  1627.  
  1628.  
  1629.  
  1630.  
  1631.  
  1632.  
  1633.  
  1634.  
  1635.  
  1636.  
  1637.  
  1638.  
  1639.  
  1640.  
  1641.  
  1642.  
  1643.  
  1644.  
  1645.  
  1646.  
  1647.  
  1648.  
  1649.  
  1650.  
  1651.  
  1652.  
  1653.  
  1654.  
  1655.        __________________________________________________________________________________________________________________________
  1656.                                                                             R dB   T dB      R dB         T dB      R dB    T dB
  1657.        __________________________________________________________________________________________________________________________
  1658.          {
  1659.         Germany (F.R.)
  1660.         (For subscribers on short lines:
  1661.         R = 10 dB, T
  1662.         = 3 dB)
  1663.          }                                                                   7      0         7            0          7      0
  1664.        __________________________________________________________________________________________________________________________
  1665.         Australia                                                            6      0         6            0          6      0
  1666.        __________________________________________________________________________________________________________________________
  1667.         Austria                                                              7      0         7            0          7      0
  1668.        __________________________________________________________________________________________________________________________
  1669.         Belgium                                                              7      0         7            0          7      0
  1670.        __________________________________________________________________________________________________________________________
  1671.         Canada                                                               0      0         3            0          6      0
  1672.        __________________________________________________________________________________________________________________________
  1673.         Denmark                                                              6      0         6            0          6      0
  1674.        __________________________________________________________________________________________________________________________
  1675.         Spain                                                                7      0         7            0          7      0
  1676.        __________________________________________________________________________________________________________________________
  1677.         United States                                                        0      0         3            0          6      0
  1678.        __________________________________________________________________________________________________________________________
  1679.         Finland                                                              7      0         7            0          7      0
  1680.        __________________________________________________________________________________________________________________________
  1681.         France                                                               7      0     (not used)   (not used)     7      0
  1682.        __________________________________________________________________________________________________________________________
  1683.         India                                                                6      0         6            0          6      0
  1684.        __________________________________________________________________________________________________________________________
  1685.         Italy                                                                7      0         7            0          7      0
  1686.        __________________________________________________________________________________________________________________________
  1687.         Japan                                                                4      0         8            0          8      0
  1688.        __________________________________________________________________________________________________________________________
  1689.         The Netherlands                                                     4.5    1.5       4.5          1.5         {
  1690.         4.5 (National)
  1691.         10.5
  1692.         (International)
  1693.          }                                                                  1.5
  1694.        __________________________________________________________________________________________________________________________
  1695.         Norway                                                               5      2         5            2          5      2
  1696.        __________________________________________________________________________________________________________________________
  1697.          {
  1698.         United Kingdom
  1699.         (Values shown are for median lines; additional loss is introduced
  1700.         on short local lines in both directions of transmission)
  1701.          }                                                                   6      1         6            1          6      1
  1702.        __________________________________________________________________________________________________________________________
  1703.         Sweden                                                               5      0         5            0          {
  1704.         5 (National)
  1705.         7 (International)
  1706.          }                                                                    {
  1707.         0 (National)
  1708.         0 (International)
  1709.          }
  1710.        __________________________________________________________________________________________________________________________
  1711.         USSR                                                                 7      0         7            0          7      0
  1712.  
  1713.  
  1714.  
  1715.  
  1716.  
  1717.  
  1718.  
  1719.  
  1720.  
  1721.        __________________________________________________________________________________________________________________________
  1722.         Yugoslavia                                                           7      0         7            0          7      0
  1723.        __________________________________________________________________________________________________________________________
  1724.         New Zealand                                                          7     0.5        7           0.5         7     0.5
  1725.        __________________________________________________________________________________________________________________________
  1726.  
  1727.       |
  1728.       |
  1729.       |
  1730.       |
  1731.       |
  1732.  
  1733.  
  1734.  
  1735.                                                                          |
  1736.                                                                          |
  1737.                                                                          |
  1738.                                                                          |
  1739.                                                                          |
  1740.  
  1741.  
  1742.  
  1743.                                                                                 |
  1744.                                                                                 |
  1745.                                                                                 |
  1746.                                                                                 |
  1747.                                                                                 |
  1748.  
  1749.  
  1750.  
  1751.                                                                                        |
  1752.                                                                                        |
  1753.                                                                                        |
  1754.                                                                                        |
  1755.                                                                                        |
  1756.  
  1757.  
  1758.  
  1759.                                                                                                     |
  1760.                                                                                                     |
  1761.                                                                                                     |
  1762.                                                                                                     |
  1763.                                                                                                     |
  1764.  
  1765.  
  1766.  
  1767.                                                                                                                  |
  1768.                                                                                                                  |
  1769.                                                                                                                  |
  1770.                                                                                                                  |
  1771.                                                                                                                  |
  1772.  
  1773.  
  1774.  
  1775.                                                                                                                          |
  1776.                                                                                                                          |
  1777.                                                                                                                          |
  1778.                                                                                                                          |
  1779.                                                                                                                          |
  1780.  
  1781.  
  1782.  
  1783.                                                                                                                                 |
  1784.                                                                                                                                 |
  1785.                                                                                                                                 |
  1786.                                                                                                                                 |
  1787.                                                                                                                                 |
  1788.  
  1789.  
  1790.  
  1791.  
  1792.  
  1793.                                               Table C-1/G.121 [T2.121], p.
  1794.  
  1795.  
  1796.  
  1797.  
  1798.  
  1799.        Recommendation G.122
  1800.  
  1801.                   INFLUENCE OF NATIONAL SYSTEMS ON STABILITY,
  1802.  
  1803.  
  1804.  
  1805.           TALKER ECHO, AND LISTENER ECHO IN INTERNATIONAL CONNECTIONS
  1806.  
  1807.                  (Geneva, 1964; amended at Mar del Plata, 1968,
  1808.  
  1809.  
  1810.                                Geneva, 1972, 1976
  1811.             and 1980; Malaga-Torremolinos, 1984 and Melbourne, 1988)
  1812.  
  1813.  
  1814.        1       Introduction
  1815.  
  1816.  
  1817.             The information provided in this Recommendation applies to all
  1818.        national systems.
  1819.  
  1820.             Representations of a national system which extend  up  to  the
  1821.        virtual analogue switching points are shown in Figure 1/G.122.
  1822.  
  1823.  
  1824.                                                         FIGURE 1/G.122, p.
  1825.  
  1826.  
  1827.             The transmission loss introduced between a  | nd b   |  y  the
  1828.        national system, referred to as the loss (a -b ), is important from
  1829.        three points of view:
  1830.  
  1831.                a)         it contributes to the margin that  the  interna-
  1832.        tional connection has against oscillation during the setting-up and
  1833.        clearing-down  of  the  connection.  A  minimum   loss   over   the
  1834.        band 0-4 kHz is the characteristic value;
  1835.  
  1836.                b)         it contributes to the margin of stability during
  1837.        a  communication.  Again, a minimum loss in the band 0-4 kHz is the
  1838.        characteristic value, but in this case the subscribers' apparatuses
  1839.        (telephone,  modem, etc.)  are  assumed  to be connected and in the
  1840.        operating condition;
  1841.  
  1842.                c)          it contributes to the control of echoes and, in
  1843.        respect  of the subjective effect of talker echo, a weighted sum of
  1844.  
  1845.  
  1846.  
  1847.  
  1848.  
  1849.  
  1850.  
  1851.  
  1852.  
  1853.        the loss (a -b ) over the band 300-3400 Hz  is  the  characteristic
  1854.        value.
  1855.  
  1856.  
  1857.             In addition, echoes circulating in any of the 4-wire loops  in
  1858.        the national system or in the international 4-wire chain, give rise
  1859.        to  listener  echo,  which  can  affect  voice-band  analogue  data
  1860.        transmission.
  1861.  
  1862.             The requirements stated in this Recommendation represent  net-
  1863.        work performance objectives.
  1864.  
  1865.  
  1866.        2       Loss (a-b) to avoid instability during  set-up,  clear-down
  1867.        and changes in a connection
  1868.  
  1869.  
  1870.             2.1 Instability should be avoided during all normal conditions
  1871.        of   set-up,  clear-down  and  other  changes  in  the  composition
  1872.        (e.g. call-transfer) of a complete connection. To  ensure  adequate
  1873.        stability of international connections the distribution (taken over
  1874.        many actual calls) of the loss (a -b ) during the  worst  situation
  1875.        should be such that the risk of a loss (a -b ) of 0 dB or less does
  1876.        not exceed 6 in 1000   calls  when  using  the  calculation  method
  1877.        applied  in S 2.2.  This requirement should be observed at any fre-
  1878.        quency in the band 0 to 4 kHz.
  1879.  
  1880.  
  1881.             Note 1  - The signalling and switching systems have an  influ-
  1882.        ence  on  the  loss (a -b ) under set-up and clear-down conditions.
  1883.        For example, in some systems 4-wire registers  control  the  set-up
  1884.        and  do  not  establish  the 4-wire path until the answer signal is
  1885.        successfully received. In others, circuits are released immediately
  1886.        if busy conditions are encountered. In these circumstances the risk
  1887.        of oscillation does not arise.
  1888.  
  1889.             Note 2  - Recommendation Q.32 gives information on methods  of
  1890.        securing  an  adequate  loss (a -b ) of an incoming national system
  1891.        before the called-subscriber answers (i.e. while  ringing  tone  is
  1892.        transmitted)  or  if  busy  or  number  unobtainable conditions are
  1893.        encountered.
  1894.  
  1895.             Note 3  - If there are no such arrangements  as  described  in
  1896.        Notes 1  or 2 above then in general it would be safe to assume that
  1897.        there is no balance return loss provided by the called local  tele-
  1898.        phone  circuit (if 2-wire). In this case the necessary loss (a -b )
  1899.        must be provided by the transmission losses in the national system.
  1900.  
  1901.             Note 4  - The stability of international telephone connections
  1902.        at frequencies outside the band of effectively transmitted frequen-
  1903.        cies (i.e.  below 300 Hz and above 3400 Hz) is governed by the fol-
  1904.        lowing transmission losses at the frequencies of interest:
  1905.  
  1906.                -         the balance return loss at the terminating units;
  1907.  
  1908.                -         the transmission losses of the terminating units;
  1909.  
  1910.  
  1911.  
  1912.  
  1913.  
  1914.  
  1915.  
  1916.  
  1917.  
  1918.  
  1919.                -         the transmission losses of the 4-wire circuits.
  1920.  
  1921.             Note 5  - Conditions which only last for a few  tens  of  mil-
  1922.        liseconds  can be left out of consideration because in such a short
  1923.        time oscillations cannot build up to a significant level.
  1924.  
  1925.             2.2 The limit recommended in S 2.1 may be met,  for  instance,
  1926.        by  imposing  the following simultaneous conditions on the national
  1927.        network:
  1928.  
  1929.  
  1930.                1)         The sum of the nominal  transmission  losses  in
  1931.        both  directions of transmission a -b and t -b measured between the
  1932.        2-wire input of the terminating set t , and one  or  other  of  the
  1933.        virtual  switching  points  on  the  international circuit, a  or b
  1934.        should not be less than (4 + n ) dB,  where  n  is  the  number  of
  1935.        analogue  or mixed analogue-digital 4-wire circuits in the national
  1936.        chain.
  1937.  
  1938.                2)         The stability balance return loss  at  the  ter-
  1939.        minating  set t  ,  should  have a value not less than 2 dB for the
  1940.        terminal conditions encountered during normal operation.
  1941.  
  1942.                3)            The  standard  deviation  of  variations   of
  1943.        transmission  loss  of  a  circuit  should  not  exceed  1 dB  (see
  1944.        Recommendation G.151, S 3).
  1945.  
  1946.             In a calculation to verify if these values are acceptable,  it
  1947.        may be assumed that (see [1]):
  1948.  
  1949.                -          there is no significant difference between nomi-
  1950.        nal and mean value of the transmission losses of circuits;
  1951.  
  1952.                -          variations of  losses  for  both  directions  of
  1953.        transmission of the same circuit are fully correlated;
  1954.  
  1955.                -         distributions are Gaussian.
  1956.  
  1957.  
  1958.             For the loss (a -b ), it then results:
  1959.  
  1960.                Mean value:         2 + 4 + n  = 6 + n  dB
  1961.  
  1962.                Standard deviation:         \|
  1963.                                              _
  1964.                                              n  dB
  1965.  
  1966.             With n = 4 the mean value becomes 10 dB and the standard devi-
  1967.        ation  4 dB,  resulting in a probability for values lower than 0 dB
  1968.        of 6 x 10DlF2613.
  1969.  
  1970.             Note  - There is no need for the two quantities a -t and t  -b
  1971.        to  be equal, so that differential gain can be used in the national
  1972.        network. This practice may be needed to meet  the  requirements  of
  1973.        Recommendation   G.121,  S 2,  but it implies that the transmission
  1974.        loss in terminal service of the 4-wire chain plus  the  terminating
  1975.        sets  may  be different according to the direction of transmission.
  1976.        The choice of the nominal  value  of  the  transmission  loss t  -b
  1977.        should  in  all cases be made with an eye to Recommendation  G.121,
  1978.  
  1979.  
  1980.  
  1981.  
  1982.  
  1983.  
  1984.  
  1985.  
  1986.  
  1987.        S 3 dealing with the minimum sending  reference  equivalent  to  be
  1988.        imposed in each national chain, to avoid any risk of overloading in
  1989.        the international network.
  1990.  
  1991.  
  1992.        3       Unweighted loss (a-b) on established connections
  1993.  
  1994.  
  1995.             3.1 The objective is that the risk of the loss (a -b )  reach-
  1996.        ing  low  values at any frequency in the range 0-4 kHz should be as
  1997.        small as practicable. This requires restrictions on  the  distribu-
  1998.        tion of values of
  1999.  
  2000.  
  2001.        stability loss (a -b ) for the population of  actual  international
  2002.        calls established over the national system. Such a distribution can
  2003.        be characterized by a mean value and a standard deviation.
  2004.  
  2005.             The objective will be obtained by a national system sharing  a
  2006.        mean value of at least (10 + n ) dB together with a standard devia-
  2007.        tion not larger than \|
  2008.                               ________
  2009.                               .25~+~4n  dB in the band 0-4 kHz; where n is
  2010.        the number of analogue or mixed analogue-digital 4-wire circuits in
  2011.        the national chain. Other distributions are acceptable as well,  as
  2012.        long  as they yield equivalent or better results calculated accord-
  2013.        ing to the convention of [1].
  2014.  
  2015.             Note 1  - See Note in S 2.2.
  2016.  
  2017.             Note 2  - In  the  more  conventional  case  of  a  of  Figure
  2018.        1/G.122,  the  loss (a  -b  )  is  calculated as the sum of circuit
  2019.        losses, terminating loss and stability balance return loss. In fact
  2020.        the  loss (a  -b  )  at a given frequency is the sum of the circuit
  2021.        losses at that frequency plus the balance return loss at  the  same
  2022.        frequency.  For  planning purposes, it may be assumed that the sta-
  2023.        bility loss is equal to or greater than the sum  of  the  stability
  2024.        balance  return  loss  plus  the  sum  of the circuit losses at the
  2025.        reference frequency. This follows from  the  observation  that  the
  2026.        least  circuit  loss typically occurs in the vicinity of the refer-
  2027.        ence frequency.
  2028.  
  2029.             Note 3  - Wholly digital circuits may be  assumed  to  have  a
  2030.        transmission  loss  with mean value and standard deviation equal to
  2031.        zero. Voice coders in circuits or  in  exchanges  are  expected  to
  2032.        offer  smaller  variations  in  transmission loss than carrier cir-
  2033.        cuits. For the variations in transmission loss of  a  coder-decoder
  2034.        combination,  standard  deviations in the order of 0.4 dB have been
  2035.        reported.
  2036.  
  2037.             Note 4  - The subscriber's apparatus (telephone, modem,  etc.)
  2038.        in  the  local  telephone  circuit  is  assumed to be "off hook" or
  2039.        equivalent, and thus providing balance return loss.
  2040.  
  2041.             Note 5  - In practice, the distribution of  stability  balance
  2042.        return  loss  is  distinctly  skew, most of the standard deviations
  2043.        being provided by values above the mean. It could  be  unduly  res-
  2044.        trictive to assume a normal distribution.
  2045.  
  2046.  
  2047.  
  2048.  
  2049.  
  2050.  
  2051.  
  2052.  
  2053.  
  2054.  
  2055.             Note 6  - The CCITT manual cited in [3] describes some of  the
  2056.        methods  proposed,  and  in  some  cases  successfully  applied, by
  2057.        Administrations to improve balance return losses.
  2058.  
  2059.             3.2 The distribution of stability loss (a -b ) recommended  in
  2060.        S 3.1  above  could,  for  example,  be attained if, in addition to
  2061.        meeting the conditions of S 2.2 the mean  value  of  the  stability
  2062.        balance  return  loss  at the terminating set is not less than 6 dB
  2063.        and the standard deviation not larger than 2.5 dB.
  2064.  
  2065.  
  2066.  
  2067.  
  2068.        4       Echo loss (a-b) on established connections
  2069.  
  2070.  
  2071.             4.1 In order to minimize the effects of echo on  international
  2072.        connections it is recommended that the distribution of echo loss (a
  2073.        -b ) for the population of actual international  calls  established
  2074.        over  the national system should have a mean value of not less than
  2075.        15 + n  dB with a standard deviation not exceeding \|
  2076.                                                             _____
  2077.                                                             ~+~4n ,  where
  2078.        n  is  the number of analogue or mixed analogue-digital 4-wire cir-
  2079.        cuits in the national chain.
  2080.  
  2081.  
  2082.             Other distributions are acceptable as well, as  long  as  they
  2083.        yield equivalent or better results calculated according to the con-
  2084.        vention of Supplement No. 2.
  2085.  
  2086.             Note 1   - Echo  suppressors  and  cancellers   according   to
  2087.        Recommendations G.164  and G.165,  typically require 6 dB of signal
  2088.        loss (a -b ) for the actual  signal  converging  the  canceller  or
  2089.        being controlled by the suppressor. This signal loss (a -b ) is the
  2090.        ratio of incident to reflected signal power on the return path. The
  2091.        value of signal loss (a -b ) will depend both upon the loss (a -b )
  2092.        frequency response and the signal spectrum. Therefore, it is desir-
  2093.        able from a performance point of view that the stability loss (a -b
  2094.        ) during an established connection should be at least  6 dB,  since
  2095.        this  will  ensure proper operation for any signal (frequency spec-
  2096.        trum) in the band 0-4 kHz.
  2097.  
  2098.             However it may not be practical to always achieve  this  level
  2099.        of performance, especially at the higher frequencies characteristic
  2100.        of voice-band data signals. For speech, typically the speech signal
  2101.        loss (a  -b  ) will be at least 6 dB if the echo loss is 6 dB. How-
  2102.        ever, for voice-band data signals a higher echo loss is required to
  2103.        ensure a data signal loss (a -b ) of 6 dB. For some data signals an
  2104.        echo loss of at least 10 dB is required. It should  be  noted  that
  2105.        some modems operating half-duplex on satellite circuits equipped
  2106.  
  2107.             with echo cancellers may require proper operation of the  can-
  2108.        celler  to  prevent  long  delay  echoes  that  exceed the receiver
  2109.        squelch period from causing data transmission problems.
  2110.  
  2111.             Note 2  - See Note 2 in S 3.1. In a similar manner  for  plan-
  2112.        ning  purposes  it can be assumed that the echo loss is equal to or
  2113.        greater than the sum of  the  echo  balance  return  loss  and  the
  2114.  
  2115.  
  2116.  
  2117.  
  2118.  
  2119.  
  2120.  
  2121.  
  2122.  
  2123.        circuit losses at the reference frequency.
  2124.  
  2125.             Note 3  - Recommendation G.131 provides guidance on the appli-
  2126.        cation of echo control devices.
  2127.  
  2128.             4.2 The echo loss (a -b ) is derived from the integral of  the
  2129.        power  transfer characteristic A ( f ) weighted by a negative slope
  2130.        of 3 dB/octave starting at 300  Hz, extending to 3400 Hz,  as  fol-
  2131.        lows:
  2132.  
  2133.  
  2134.                                    Echo loss L
  2135.                                 e = 3.85 - 10 log
  2136.                                        10
  2137.  
  2138.  
  2139.                                 |
  2140.                                 |
  2141.                                 |300
  2142.  
  2143.                                  400
  2144.                                       fIf
  2145.                                     ________ f
  2146.                                               |
  2147.                                               |
  2148.                                               |
  2149.  
  2150.                                        dB
  2151.  
  2152.  
  2153.  
  2154.        where
  2155.  
  2156.                                        A (
  2157.                                       f ) =
  2158.                                        10
  2159.  
  2160.                                        0
  2161.                                   ___________
  2162.  
  2163.                                      with L
  2164.                                        ab
  2165.                                   = loss (a -b )
  2166.  
  2167.  
  2168.  
  2169.  
  2170.             Note 1  - The above method replaces an earlier method in which
  2171.        the  echo loss of the path a -t -b was provisionally defined as the
  2172.        expression in transmission units of  the  unweighted  mean  of  the
  2173.        power ratios in the band 500-2500 Hz. The new method has been found
  2174.        to give better agreement with  subjective  opinion  for  individual
  2175.        connections. However, study has shown that echo path loss distribu-
  2176.        tions for large samples of actual connections calculated by the two
  2177.        methods have almost identical means and standard deviations. There-
  2178.        fore, data gathered by the older method is still considered  useful
  2179.        in planning studies.
  2180.  
  2181.             Note 2  - Evidence was presented which  showed  that  a  white
  2182.        noise  signal  is  not  necessarily optimum to measure the residual
  2183.        echo level after cancellation, because an echo cancellor  does  not
  2184.        converge  to quite the same condition as it does with a real speech
  2185.        signal. It may be better to use the conventional  telephone  signal
  2186.        (Recommendation G.227 [5])  or  better  still, an artificial speech
  2187.        signal (see [6]). A good compromise is the  weighted  noise  signal
  2188.        based on the principle recommended above.
  2189.  
  2190.             Note 3  - Improved balance return losses at t can be  obtained
  2191.        when the local exchange uses 4-wire switching and the local line is
  2192.  
  2193.  
  2194.  
  2195.  
  2196.  
  2197.  
  2198.  
  2199.  
  2200.  
  2201.        permanently associated with the 2-wire/4-wire conversion  unit  and
  2202.        its  balance  network (see Recommendation Q.552 for examples). When
  2203.        there is 2-wire switching a  compromise  balance  network  must  be
  2204.        used.
  2205.  
  2206.  
  2207.             Note 4  - There is evidence that a 4-wire handset telephone in
  2208.        normal use can contribute significant acoustic echo to the communi-
  2209.        cation. Hence in some circumstances (low  transmission  loss,  long
  2210.        delay times) echo control devices may be needed.
  2211.  
  2212.             4.3 An example of how the recommendation quoted in S 4.1 above
  2213.        can  be  achieved  would  be  for  the mean value of the sum of the
  2214.        transmission losses a -t and t -b not to be less than  (4 + n  ) dB
  2215.        with  a standard deviation from the mean not exceeding 2 \|
  2216.                                                                   ___
  2217.                                                                   fIn  dB,
  2218.        accompanied by an echo   balance return  loss  at  the  terminating
  2219.        set t  ,  of  not  less  than 11 dB with a   standard deviation not
  2220.        exceeding 3 dB.
  2221.  
  2222.  
  2223.  
  2224.        5       Effects of listener echo (receive end echo)  |
  2225.  
  2226.  
  2227.  
  2228.        5.1         General
  2229.  
  2230.  
  2231.             It  has  been  assumed  in  SS  1   to   4   that   only   one
  2232.        2-wire-4-wire-2-wire loop (further referred to as loop) occurs in a
  2233.        connection. Consequently, the requirements in SS 1 to 4  are  valid
  2234.        for  that  case,  i.e. they  refer to the "semi-loop" seen directly
  2235.        from the VASPs (virtual analogue  switching  points).  However,  in
  2236.        mixed  analogue/digital  connections  several  loops may occur when
  2237.        4-wire digital exchanges (including PABXs) are connected 2-wire  to
  2238.        other exchanges. Such loops have typically low loss and short delay
  2239.        times (at  most  a  few  milliseconds).  Signals  reflected  twice,
  2240.        i.e. at both hybrids that terminate a loop, would therefore contri-
  2241.        bute to listener echo. These listener echo signals:
  2242.  
  2243.                -         can lead to objectionable "hollowness"  in  voice
  2244.        communications, and
  2245.  
  2246.                -         can  impair  the  bit  error  ratio  of  received
  2247.        voice-band data signals.
  2248.  
  2249.             In general it has been found that for  satisfactory  transmis-
  2250.        sion,  data  modem receivers require higher values of listener echo
  2251.        loss   (in   the   band 500-2500 Hz)   than    speech    (in    the
  2252.        band 300-3400 Hz).
  2253.  
  2254.        _________________________
  2255.        The use of "listener echo" in  this  context  might  be
  2256.        misleading. It could be substituted by a more appropri-
  2257.        ate term. The term "received end echo" is a  term  pre-
  2258.        ferred by some Administrations.
  2259.  
  2260.  
  2261.  
  2262.  
  2263.  
  2264.  
  2265.  
  2266.  
  2267.  
  2268.  
  2269.             The effect of listener echo is characterized by the difference
  2270.        in  level between the direct signal and the multiple reflected sig-
  2271.        nal. In Figure 2/G.122 the loss of the direct path is assumed to be
  2272.        S    dB, whereas the loss along the path of the reflected signal is
  2273.        L dB. The listener echo loss (LE) then is L  - S   dB.  It  can  be
  2274.        seen  from Figure  2/G.122 that if only two reflections occur (only
  2275.        double-reflected signals), the listener  echo  loss LE  equals  the
  2276.        loss around the loop (open-loop loss, OLL), as all other losses are
  2277.        incurred equally by the direct and the reflected signals.
  2278.  
  2279.  
  2280.                                                         FIGURE 2/G.122, p.
  2281.  
  2282.  
  2283.             It should be noted that usually the listener echo will consist
  2284.        of  a series of signals being reflected two times, four times, etc.
  2285.        and hence LE and OLL are in principle not equal. In  practice  how-
  2286.        ever LE and OLL may be taken as equal when OLL exceeds about 8 dB.
  2287.  
  2288.             The loss around the loop can be measured by breaking the  loop
  2289.        at  some  point, injecting a signal and measuring the loss incurred
  2290.        in traversing the open loop. All impedance conditions of the closed
  2291.        loop  and  at the 2-wire ends should be preserved whilst making the
  2292.        measurement. The measured quantity is the open-loop loss (OLL).
  2293.  
  2294.             For practical purposes, semi-loop  measurements  may  be  more
  2295.        easily carried out, especially in the case of 4-wire exchanges with
  2296.        2-wire circuit terminations, since it  is  sometimes  difficult  to
  2297.        maintain  a  connection through a 4-wire exchange and interrupt one
  2298.        direction of transmission. Figure 3/G.122 explains  the  notion  of
  2299.        the semi-loop loss (SLL).
  2300.  
  2301.  
  2302.             The sum of the two semi-loop losses of a  2-wire/4-wire/2-wire
  2303.        device is equal to its open-loop loss (and hence very nearly to its
  2304.        listener echo loss) - again assuming that impedance  conditions  at
  2305.        the 2-wire ends are preserved whilst making the measurements.
  2306.  
  2307.  
  2308.                                                         FIGURE 3/G.122, p.
  2309.  
  2310.  
  2311.  
  2312.        5.2         Limitation of listener echo
  2313.  
  2314.  
  2315.  
  2316.        5.2.1         Voice-band data transmission
  2317.  
  2318.  
  2319.             The minimum values for the listener echo loss are under study.
  2320.        However,  the  following  consideration provides an example and may
  2321.        serve as an indication of what values of OLL might be  required  by
  2322.        existing  types  of  modems with a bit rate of up to 2.4 kbit/s, in
  2323.        order to obtain high quality data transmission:
  2324.  
  2325.                -         a complete connection  should  not  contain  more
  2326.  
  2327.  
  2328.  
  2329.  
  2330.  
  2331.  
  2332.  
  2333.  
  2334.  
  2335.        than five (exceptionally seven) physical loops;
  2336.  
  2337.                -          loops with very high OLL (exceeding, e.g. 45 dB)
  2338.        need not be included in the number of loops in the connection;
  2339.  
  2340.                -         the OLL of each loop  at  any  frequency  in  the
  2341.        band 500-2500 Hz,  should  not be less than the values indicated in
  2342.        Table 1/G.122 (based on OLL  = 18 + 10 log m  ,  where  m   = total
  2343.        number of loops).
  2344.                                  H.T. [T1.122]
  2345.                                   TABLE 1/G.122
  2346.  
  2347.        _____________________________________________________________________________
  2348.                              In one national system
  2349.         Maximum total number of loops in international
  2350.                           connection
  2351.                                }
  2352.                    Number of national loops              OLL of each loop
  2353.  
  2354.                                                                                {
  2355.  
  2356.  
  2357.        _____________________________________________________________________________
  2358.                               1                               22  dB           3
  2359.                               2                               25  dB           5
  2360.                               3                              26.5 dB           7
  2361.        _____________________________________________________________________________
  2362.  
  2363.       |
  2364.       |
  2365.       |
  2366.       |
  2367.       |
  2368.       |
  2369.       |
  2370.       |
  2371.       |
  2372.       |
  2373.  
  2374.  
  2375.  
  2376.  
  2377.  
  2378.  
  2379.  
  2380.  
  2381.                                                       |
  2382.                                                       |
  2383.                                                       |
  2384.                                                       |
  2385.                                                       |
  2386.                                                       |
  2387.                                                       |
  2388.                                                       |
  2389.                                                       |
  2390.  
  2391.  
  2392.  
  2393.  
  2394.  
  2395.  
  2396.  
  2397.                                                                          |
  2398.                                                                          |
  2399.                                                                          |
  2400.                                                                          |
  2401.                                                                          |
  2402.                                                                          |
  2403.                                                                          |
  2404.                                                                          |
  2405.                                                                          |
  2406.                                                                          |
  2407.  
  2408.  
  2409.  
  2410.  
  2411.  
  2412.  
  2413.  
  2414.  
  2415.                                                                                    |
  2416.                                                                                    |
  2417.                                                                                    |
  2418.                                                                                    |
  2419.                                                                                    |
  2420.                                                                                    |
  2421.                                                                                    |
  2422.                                                                                    |
  2423.                                                                                    |
  2424.                                                                                    |
  2425.  
  2426.  
  2427.  
  2428.  
  2429.  
  2430.  
  2431.  
  2432.  
  2433.  
  2434.  
  2435.                                                 TABLE 1/G.122 [T1.122], p.
  2436.  
  2437.  
  2438.  
  2439.        5.2.2         Voice transmission
  2440.  
  2441.  
  2442.             Voice performance in the presence  of  listener  echo  can  be
  2443.        quantified   in   terms  of  a  weighted  value  of  OLL  over  the
  2444.        voice-frequency band of 300-3400 Hz. Two weighting  functions  have
  2445.        been defined in Supplement  No. 3 in Volume V.
  2446.  
  2447.             Using the information given in Recommendation P.11 appropriate
  2448.        values  of   OLL  may  be  derived as a function of loop round-trip
  2449.        delay  for  satisfactory  voice  transmission.  These  values   are
  2450.        presently under study.
  2451.  
  2452.                                      ANNEX A
  2453.                             (to Recommendation G.122)
  2454.  
  2455.                  Measurement of stability loss (a -b ) and echo
  2456.                                   loss (a -b )
  2457.  
  2458.  
  2459.             The stability loss (a -b ) and  the  echo  loss  (a  -b  )  as
  2460.        defined in SS 3.1 and 4.1 respectively may be measured by apparatus
  2461.        at the international centre in accordance  with  the  principle  of
  2462.        Figure A-1/G.122.
  2463.  
  2464.  
  2465.             In respect of the echo measurement, the combined  response  of
  2466.        the send and receive filters must be such that the definition given
  2467.        in S 4.2 of the text is effectively implemented, e.g. such that the
  2468.  
  2469.  
  2470.  
  2471.  
  2472.  
  2473.  
  2474.  
  2475.  
  2476.  
  2477.        difference between a measured echo loss and one calculated from the
  2478.        loss/frequency characteristic does not exceed 0.25 dB.
  2479.  
  2480.             The allocation of the total response between send and  receive
  2481.        is  not  critical  and any reasonable division may be used provided
  2482.        that:
  2483.  
  2484.                -         excessive interchannel interference is avoided in
  2485.        national  transmission  systems  due to an unrestricted spectrum of
  2486.        the transmitted signal;
  2487.  
  2488.                -         unwanted signals that may give  rise  to  errors,
  2489.        e.g.  hum,  circuit noise, carrier leak signals, are prevented from
  2490.        entering the receiver.
  2491.  
  2492.             Appropriate arrangements (not shown) are needed for  automatic
  2493.        or manual access to the 4-wire switches at the international centre
  2494.        and also to ensure that due account is taken  of  the  transmission
  2495.        levels at the actual switching points.
  2496.  
  2497.             As far as the stability measurement is concerned, if  a  sweep
  2498.        oscillator  is  used,  attention  must  be  paid  to  the  risks of
  2499.        engendering false operation of national signalling systems.
  2500.  
  2501.             For both measurements anomalous results  may  be  obtained  if
  2502.        echo suppressors are encountered in the national extension.
  2503.  
  2504.             To measure the echo loss (a -b  ),  the  output  of  the  send
  2505.        filter  is  first  connected to the input of the receive filter and
  2506.        the appropriate level set and noted. The  apparatus  is  then  con-
  2507.        nected  as  in  Figure A-1/G.122  and  the new reading on the meter
  2508.        noted. The loss so indicated is the echo loss (a -b ).
  2509.  
  2510.  
  2511.                                                       Figure A-1/G.122, p.
  2512.  
  2513.  
  2514.  
  2515.                                      ANNEX B
  2516.                             (to Recommendation G.122)
  2517.  
  2518.               Explanation of terms associated with the path  a -t
  2519.                                        -b
  2520.  
  2521.                  (Contribution of British Telecom and Australia)
  2522.  
  2523.  
  2524.        B.1         Return loss
  2525.  
  2526.  
  2527.             This is a quantity associated with the degree of match between
  2528.        two impedances and is given by the expression:
  2529.  
  2530.                          Return loss of Z 1 versus Z 2 =
  2531.                                      20 log
  2532.                                        10
  2533.  
  2534.  
  2535.  
  2536.  
  2537.  
  2538.  
  2539.  
  2540.  
  2541.  
  2542.                                 |
  2543.                                 |fIZ 1 - Z 2
  2544.                                  ___________|
  2545.                                             |  dB
  2546.  
  2547.  
  2548.  
  2549.  
  2550.             The use of the expression "return loss" should be confined  to
  2551.        2-wire  paths  supporting  signals in the two directions simultane-
  2552.        ously.
  2553.  
  2554.  
  2555.        B.2         Balance return loss
  2556.  
  2557.  
  2558.             A clear definition is given in the preamble of  Recommendation
  2559.        G.122. Figure B-1/G.122 illustrates the definition.
  2560.  
  2561.  
  2562.                                                       Figure B-1/G.122, p.
  2563.  
  2564.  
  2565.             The 2-wire portion must be in the condition appropriate to the
  2566.        study, e.g., if speech echo is being studied the telephone set must
  2567.        be in the speaking condition.
  2568.  
  2569.             In the particular case (which occurs very often) in which  the
  2570.        impedances  presented by each of the paths in the 4-wire portion is
  2571.        also ZB (e.g. 600 ohms)  then  the  terminating  set  presents   an
  2572.        impedance  of  the 2-wire point which is substantially equal to ZB.
  2573.        Figure B-2/G.122 illustrates this case.
  2574.  
  2575.  
  2576.                                                       Figure B-2/G.122, p.
  2577.  
  2578.  
  2579.  
  2580.  
  2581.             The term "balance return loss"  (not   |  eturn  loss)  should
  2582.        always be used for the contribution to the loss of the path a -t -b
  2583.        attributable to the degree of match between ZBand  ZT\dW.
  2584.  
  2585.  
  2586.        B.3         Transmission loss of the path a-t-b
  2587.  
  2588.  
  2589.             There is room for confusion here because the  concept  can  be
  2590.        applied to arrangements in which there is no physical point "t " at
  2591.        all, e.g. as in some laboratory simulations of long connections  in
  2592.        which echo is introduced by a controlled unidirectional path bridg-
  2593.        ing the two 4-wire paths. The point "t " is necessary in the Recom-
  2594.        mendation  because practical public switched telephone networks are
  2595.        being dealt with.
  2596.  
  2597.             Thus in general two cases arise.
  2598.  
  2599.             Case 1:  There does exist a point "t " (Figure B-3/G.122).
  2600.  
  2601.  
  2602.  
  2603.  
  2604.  
  2605.  
  2606.  
  2607.  
  2608.  
  2609.  
  2610.  
  2611.                                                       Figure B-3/G.122, p.
  2612.  
  2613.  
  2614.             The transmission loss of the path a -t -b  may  be  calculated
  2615.        from
  2616.  
  2617.                               loss (a -t ) + 20 log
  2618.                                        10
  2619.  
  2620.                        |
  2621.                        |fIZ BfR - Z TW fR
  2622.                         _________________|
  2623.                                          |  + loss (t -b )
  2624.  
  2625.  
  2626.  
  2627.             The diagram is drawn in terms of the virtual switching  points
  2628.        of the international circuit with their associated relative levels.
  2629.        The subscript i in the abbreviation dBrisignifies that these  rela-
  2630.        tive  levels are with respect to a 0 dBr point of the international
  2631.        circuit.
  2632.  
  2633.             It is clear that any other convenient pair of relative  levels
  2634.        (differing by 0.5 dB in the correct sense) can be used in practice,
  2635.        e.g.,  the actual switching levels used in an international centre.
  2636.  
  2637.             Case 2:  There does not exist any "t " (Figure B-4/G.122).
  2638.  
  2639.             This relates particularly to laboratory testing arrangements.
  2640.  
  2641.  
  2642.                                                       Figure B-4/G.122, p.
  2643.  
  2644.  
  2645.  
  2646.  
  2647.             In this case the loss of the path a -"t "-b may be  calculated
  2648.        from:  (R   + E  + S ) dB (assuming acoustic feedback at the 4-wire
  2649.        telephone to be negligible).
  2650.  
  2651.             In both cases the loss of "the path a -t -b " can in principle
  2652.        be  directly  measured  by  the  principles  described in Annex  A,
  2653.        i.e. by injecting a signal at a and measuring the result at  b , so
  2654.        that one may properly say for all cases
  2655.  
  2656.  
  2657.                            |
  2658.                            |
  2659.                            |
  2660.                              of the path a -t -b
  2661.                              ttransmission loss
  2662.                                                  |
  2663.                                                  |
  2664.                                                  |
  2665.                                                     _
  2666.  
  2667.                              |
  2668.                              |
  2669.                              |
  2670.                                 between a and b
  2671.                               ttransmission loss
  2672.                                                  |
  2673.                                                  |
  2674.                                                  |
  2675.  
  2676.  
  2677.  
  2678.        or, more shortly
  2679.  
  2680.                          loss (a -t -b ) _ loss (a -b )
  2681.  
  2682.  
  2683.  
  2684.        B.4         Stability and echo losses
  2685.  
  2686.  
  2687.  
  2688.  
  2689.  
  2690.  
  2691.  
  2692.  
  2693.  
  2694.  
  2695.  
  2696.             So far the quantities dealt with are  functions  of  frequency
  2697.        and  yield  a graph of attenuation/frequency distortion. When it is
  2698.        required to characterize such a graph with a single  number,  addi-
  2699.        tional  qualifying  indications are, for example, stability loss (a
  2700.        -b ) and echo loss (a -b ).
  2701.  
  2702.             The text of this Recommendation gives the definitions of these
  2703.        single-number  descriptions thus: the stability loss (a -b ) is the
  2704.        least value (measured or  calculated)  in  the  band  0-4 kHz  (see
  2705.        SS 2.1  and 3.1),  and the echo loss (a -b ) is a weighted integral
  2706.        of the  loss/frequency  function  over  the  band  300-3400 Hz,  as
  2707.        defined in S 4.2.
  2708.  
  2709.             When the echo-path loss/frequency characteristic is  available
  2710.        in graphical or tabular form, alternative techniques for the calcu-
  2711.        lation of echo loss (a -b ) are preferable to  that  suggested  for
  2712.        the field measurement given in Annex A.
  2713.  
  2714.             Note  - When evaluating echo loss from graphical or  tabulated
  2715.        data,  sufficient  frequency  points should be taken to ensure that
  2716.        the influence of the shape of the amplitude/frequency  characteris-
  2717.        tic is adequately preserved. The more irregular the shape, the more
  2718.        points should be taken for a given accuracy.
  2719.  
  2720.  
  2721.                Graphical data (trapezoidal rule)
  2722.  
  2723.  
  2724.             If the  loss/frequency  characteristic  of  the  echo-path  is
  2725.        available  in  graphical  form (or the data were suitably measured)
  2726.        the echo loss may be calculated by using the  trapezoidal  rule  as
  2727.        follows:
  2728.  
  2729.                1)         Divide the frequency band (300 to 3400 Hz)  into
  2730.        N sub-bands of equal width on a log-frequency scale.
  2731.  
  2732.                2)          Read off the echo loss at each of  the  N   + 1
  2733.        frequencies  at  the edges of the N sub-bands, and express it as an
  2734.        output/input power ratio, Ai.
  2735.  
  2736.                3)         Calculate the echo loss using the formula:
  2737.  
  2738.                                         L
  2739.                                    e = -10 log
  2740.                                        10
  2741.  
  2742.                                 [Formula Deleted]
  2743.  
  2744.  
  2745.  
  2746.                Tabulated data
  2747.  
  2748.  
  2749.             When the loss/frequency data are  only  available  at  N   + 1
  2750.        discreet   frequencies,   which   are   nonuniformly  spaced  on  a
  2751.        log-frequency scale, proceed as follows:
  2752.  
  2753.  
  2754.  
  2755.  
  2756.  
  2757.  
  2758.  
  2759.  
  2760.  
  2761.  
  2762.             An approximation to the formula for echo loss (a -b ) given in
  2763.        the text is:
  2764.  
  2765.                                         L
  2766.                                 e = 3.24 - 10 log
  2767.                                        10
  2768.  
  2769.  
  2770.                                      i =1
  2771.                                       ~
  2772.                                      fIN
  2773.                                           (A
  2774.                                       i + A
  2775.                                       i -1
  2776.                                       ) (log
  2777.                                        10
  2778.                                         f
  2779.                                        i -
  2780.                                        log
  2781.                                        10
  2782.                                       f i -1
  2783.                                         )
  2784.  
  2785.  
  2786.  
  2787.        where
  2788.  
  2789.                A0      is the output/input power  ratio  at  frequency  of
  2790.        f0 = 300 Hz,
  2791.  
  2792.                Ai      the ratio at frequency fi, and
  2793.  
  2794.                AN      the ratio at frequency fN = 3400 Hz.
  2795.  
  2796.             Note 1  - The approximation involved is to assume that  within
  2797.        the sub-band fi\d\u(em1, to fi, the power ratio is constant and has
  2798.        the value A ( f ) = (Ai + Ai\d\u(em1)/2.
  2799.  
  2800.             Note 2  - The constant 3.24 in the approximate formula  arises
  2801.        from a combination of the constant 3.85 in the definition and other
  2802.        constants produced by the approximation.
  2803.  
  2804.             The sum of product terms in the approximation formula  may  be
  2805.        conveniently calculated as illustrated by the following example:
  2806.  
  2807.  
  2808.                                  H.T. [T2.122]
  2809.                                  TABLE B-1/G.122
  2810.  
  2811.  
  2812.  
  2813.  
  2814.  
  2815.  
  2816.  
  2817.  
  2818.  
  2819.  
  2820.  
  2821.  
  2822.  
  2823.  
  2824.  
  2825.  
  2826.  
  2827.  
  2828.  
  2829.  
  2830.  
  2831.  
  2832.        ________________________________________________________________________________
  2833.         f (Hz) (1)           {
  2834.              f
  2835.             log
  2836.              1
  2837.              0
  2838.              f
  2839.             (2)
  2840.              }               {
  2841.              f
  2842.             log
  2843.              1
  2844.              0
  2845.              f
  2846.          | (em | og
  2847.              1
  2848.              0
  2849.              f
  2850.              -
  2851.              1
  2852.             (3)
  2853.              }         loss (dB) (4)    ratio A (5)     {
  2854.              f
  2855.              A
  2856.           |  | fIA
  2857.              -
  2858.              1
  2859.             (6)
  2860.              }        f (3) x (6) (7)
  2861.        ________________________________________________________________________________
  2862.             300            2.477                       oo     0 |
  2863.                                            0.222                        0.124   0.0275
  2864.             500            2.699                      9.05     0.124
  2865.                                            0.204                        0.402   0.0820
  2866.             800            2.903                      5.56     0.278
  2867.                                            0.097                        0.636   0.0617
  2868.            1000            3.000                      4.46     0.358
  2869.                                            0.176                        0.838   0.1475
  2870.            1500            3.176                      3.19     0.48
  2871.                                            0.125                        0.970   0.1213
  2872.            2000            3.301                      3.09     0.49
  2873.                                            0.097                        0.881   0.0855
  2874.            2500            3.398                      4.08     0.391
  2875.                                            0.079                        0.571   0.0451
  2876.            3000            3.477                      7.45     0.180
  2877.                                            0.055                        0.180   0.0099
  2878.            3400            3.532                       oo     0 |
  2879.        ________________________________________________________________________________
  2880.  
  2881.       |
  2882.       |
  2883.       |
  2884.       |
  2885.       |
  2886.       |
  2887.       |
  2888.       |
  2889.       |
  2890.       |
  2891.       |
  2892.       |
  2893.       |
  2894.       |
  2895.       |
  2896.       |
  2897.       |
  2898.       |
  2899.       |
  2900.       |
  2901.       |
  2902.       |
  2903.       |
  2904.       |
  2905.       |
  2906.       |
  2907.       |
  2908.       |
  2909.       |
  2910.       |
  2911.       |
  2912.       |
  2913.       |
  2914.       |
  2915.       |
  2916.       |
  2917.       |
  2918.       |
  2919.       |
  2920.       |
  2921.       |
  2922.       |
  2923.       |
  2924.       |
  2925.       |
  2926.       |
  2927.       |
  2928.  
  2929.  
  2930.  
  2931.  
  2932.  
  2933.  
  2934.  
  2935.  
  2936.  
  2937.  
  2938.  
  2939.  
  2940.  
  2941.  
  2942.  
  2943.  
  2944.  
  2945.  
  2946.  
  2947.  
  2948.  
  2949.  
  2950.  
  2951.  
  2952.  
  2953.  
  2954.  
  2955.  
  2956.  
  2957.  
  2958.  
  2959.  
  2960.  
  2961.  
  2962.  
  2963.  
  2964.  
  2965.  
  2966.  
  2967.  
  2968.  
  2969.  
  2970.  
  2971.  
  2972.  
  2973.                    |
  2974.                    |
  2975.                    |
  2976.                    |
  2977.                    |
  2978.                    |
  2979.                    |
  2980.                    |
  2981.                    |
  2982.                    |
  2983.                    |
  2984.                    |
  2985.                    |
  2986.                    |
  2987.                    |
  2988.                    |
  2989.                    |
  2990.                    |
  2991.                    |
  2992.                    |
  2993.                    |
  2994.                    |
  2995.                    |
  2996.                    |
  2997.                    |
  2998.                    |
  2999.                    |
  3000.                    |
  3001.                    |
  3002.                    |
  3003.                    |
  3004.                    |
  3005.                    |
  3006.                    |
  3007.                    |
  3008.                    |
  3009.                    |
  3010.                    |
  3011.                    |
  3012.                    |
  3013.                    |
  3014.                    |
  3015.                    |
  3016.                    |
  3017.                    |
  3018.                    |
  3019.                    |
  3020.  
  3021.  
  3022.  
  3023.  
  3024.  
  3025.  
  3026.  
  3027.  
  3028.  
  3029.  
  3030.  
  3031.  
  3032.  
  3033.  
  3034.  
  3035.  
  3036.  
  3037.  
  3038.  
  3039.  
  3040.  
  3041.  
  3042.  
  3043.  
  3044.  
  3045.  
  3046.  
  3047.  
  3048.  
  3049.  
  3050.  
  3051.  
  3052.  
  3053.  
  3054.  
  3055.  
  3056.  
  3057.  
  3058.  
  3059.  
  3060.  
  3061.  
  3062.  
  3063.  
  3064.  
  3065.                                      |
  3066.                                      |
  3067.                                      |
  3068.                                      |
  3069.                                      |
  3070.                                      |
  3071.                                      |
  3072.                                      |
  3073.                                      |
  3074.                                      |
  3075.                                      |
  3076.                                      |
  3077.                                      |
  3078.                                      |
  3079.                                      |
  3080.                                      |
  3081.                                      |
  3082.                                      |
  3083.                                      |
  3084.                                      |
  3085.                                      |
  3086.                                      |
  3087.                                      |
  3088.                                      |
  3089.                                      |
  3090.                                      |
  3091.                                      |
  3092.                                      |
  3093.                                      |
  3094.                                      |
  3095.                                      |
  3096.                                      |
  3097.                                      |
  3098.                                      |
  3099.                                      |
  3100.                                      |
  3101.                                      |
  3102.                                      |
  3103.                                      |
  3104.                                      |
  3105.                                      |
  3106.                                      |
  3107.                                      |
  3108.                                      |
  3109.                                      |
  3110.                                      |
  3111.                                      |
  3112.  
  3113.  
  3114.  
  3115.  
  3116.  
  3117.  
  3118.  
  3119.  
  3120.  
  3121.  
  3122.  
  3123.  
  3124.  
  3125.  
  3126.  
  3127.  
  3128.  
  3129.  
  3130.  
  3131.  
  3132.  
  3133.  
  3134.  
  3135.  
  3136.  
  3137.  
  3138.  
  3139.  
  3140.  
  3141.  
  3142.  
  3143.  
  3144.  
  3145.  
  3146.  
  3147.  
  3148.  
  3149.  
  3150.  
  3151.  
  3152.  
  3153.  
  3154.  
  3155.  
  3156.  
  3157.                                                    |
  3158.                                                    |
  3159.                                                    |
  3160.                                                    |
  3161.                                                    |
  3162.                                                    |
  3163.                                                    |
  3164.                                                    |
  3165.                                                    |
  3166.                                                    |
  3167.                                                    |
  3168.                                                    |
  3169.                                                    |
  3170.                                                    |
  3171.                                                    |
  3172.                                                    |
  3173.                                                    |
  3174.                                                    |
  3175.                                                    |
  3176.                                                    |
  3177.                                                    |
  3178.                                                    |
  3179.                                                    |
  3180.                                                    |
  3181.                                                    |
  3182.                                                    |
  3183.                                                    |
  3184.                                                    |
  3185.                                                    |
  3186.                                                    |
  3187.                                                    |
  3188.                                                    |
  3189.                                                    |
  3190.                                                    |
  3191.                                                    |
  3192.                                                    |
  3193.                                                    |
  3194.                                                    |
  3195.                                                    |
  3196.                                                    |
  3197.                                                    |
  3198.                                                    |
  3199.                                                    |
  3200.                                                    |
  3201.                                                    |
  3202.                                                    |
  3203.                                                    |
  3204.  
  3205.  
  3206.  
  3207.  
  3208.  
  3209.  
  3210.  
  3211.  
  3212.  
  3213.  
  3214.  
  3215.  
  3216.  
  3217.  
  3218.  
  3219.  
  3220.  
  3221.  
  3222.  
  3223.  
  3224.  
  3225.  
  3226.  
  3227.  
  3228.  
  3229.  
  3230.  
  3231.  
  3232.  
  3233.  
  3234.  
  3235.  
  3236.  
  3237.  
  3238.  
  3239.  
  3240.  
  3241.  
  3242.  
  3243.  
  3244.  
  3245.  
  3246.  
  3247.  
  3248.  
  3249.                                                            |
  3250.                                                            |
  3251.                                                            |
  3252.                                                            |
  3253.                                                            |
  3254.                                                            |
  3255.                                                            |
  3256.                                                            |
  3257.                                                            |
  3258.                                                            |
  3259.                                                            |
  3260.                                                            |
  3261.                                                            |
  3262.                                                            |
  3263.                                                            |
  3264.                                                            |
  3265.                                                            |
  3266.                                                            |
  3267.                                                            |
  3268.                                                            |
  3269.                                                            |
  3270.                                                            |
  3271.                                                            |
  3272.                                                            |
  3273.                                                            |
  3274.                                                            |
  3275.                                                            |
  3276.                                                            |
  3277.                                                            |
  3278.                                                            |
  3279.                                                            |
  3280.                                                            |
  3281.                                                            |
  3282.                                                            |
  3283.                                                            |
  3284.                                                            |
  3285.                                                            |
  3286.                                                            |
  3287.                                                            |
  3288.                                                            |
  3289.                                                            |
  3290.                                                            |
  3291.                                                            |
  3292.                                                            |
  3293.                                                            |
  3294.                                                            |
  3295.                                                            |
  3296.  
  3297.  
  3298.  
  3299.  
  3300.  
  3301.  
  3302.  
  3303.  
  3304.  
  3305.  
  3306.  
  3307.  
  3308.  
  3309.  
  3310.  
  3311.  
  3312.  
  3313.  
  3314.  
  3315.  
  3316.  
  3317.  
  3318.  
  3319.  
  3320.  
  3321.  
  3322.  
  3323.  
  3324.  
  3325.  
  3326.  
  3327.  
  3328.  
  3329.  
  3330.  
  3331.  
  3332.  
  3333.  
  3334.  
  3335.  
  3336.  
  3337.  
  3338.  
  3339.  
  3340.  
  3341.                                                                      |
  3342.                                                                      |
  3343.                                                                      |
  3344.                                                                      |
  3345.                                                                      |
  3346.                                                                      |
  3347.                                                                      |
  3348.                                                                      |
  3349.                                                                      |
  3350.                                                                      |
  3351.                                                                      |
  3352.                                                                      |
  3353.                                                                      |
  3354.                                                                      |
  3355.                                                                      |
  3356.                                                                      |
  3357.                                                                      |
  3358.                                                                      |
  3359.                                                                      |
  3360.                                                                      |
  3361.                                                                      |
  3362.                                                                      |
  3363.                                                                      |
  3364.                                                                      |
  3365.                                                                      |
  3366.                                                                      |
  3367.                                                                      |
  3368.                                                                      |
  3369.                                                                      |
  3370.                                                                      |
  3371.                                                                      |
  3372.                                                                      |
  3373.                                                                      |
  3374.                                                                      |
  3375.                                                                      |
  3376.                                                                      |
  3377.                                                                      |
  3378.                                                                      |
  3379.                                                                      |
  3380.                                                                      |
  3381.                                                                      |
  3382.                                                                      |
  3383.                                                                      |
  3384.                                                                      |
  3385.                                                                      |
  3386.                                                                      |
  3387.                                                                      |
  3388.  
  3389.  
  3390.  
  3391.  
  3392.  
  3393.  
  3394.  
  3395.  
  3396.  
  3397.  
  3398.  
  3399.  
  3400.  
  3401.  
  3402.  
  3403.  
  3404.  
  3405.  
  3406.  
  3407.  
  3408.  
  3409.  
  3410.  
  3411.  
  3412.  
  3413.  
  3414.  
  3415.  
  3416.  
  3417.  
  3418.  
  3419.  
  3420.  
  3421.  
  3422.  
  3423.  
  3424.  
  3425.  
  3426.  
  3427.  
  3428.  
  3429.  
  3430.  
  3431.  
  3432.  
  3433.                                                                              |
  3434.                                                                              |
  3435.                                                                              |
  3436.                                                                              |
  3437.                                                                              |
  3438.                                                                              |
  3439.                                                                              |
  3440.                                                                              |
  3441.                                                                              |
  3442.                                                                              |
  3443.                                                                              |
  3444.                                                                              |
  3445.                                                                              |
  3446.                                                                              |
  3447.                                                                              |
  3448.                                                                              |
  3449.                                                                              |
  3450.                                                                              |
  3451.                                                                              |
  3452.                                                                              |
  3453.                                                                              |
  3454.                                                                              |
  3455.                                                                              |
  3456.                                                                              |
  3457.                                                                              |
  3458.                                                                              |
  3459.                                                                              |
  3460.                                                                              |
  3461.                                                                              |
  3462.                                                                              |
  3463.                                                                              |
  3464.                                                                              |
  3465.                                                                              |
  3466.                                                                              |
  3467.                                                                              |
  3468.                                                                              |
  3469.                                                                              |
  3470.                                                                              |
  3471.                                                                              |
  3472.                                                                              |
  3473.                                                                              |
  3474.                                                                              |
  3475.                                                                              |
  3476.                                                                              |
  3477.                                                                              |
  3478.                                                                              |
  3479.                                                                              |
  3480.  
  3481.  
  3482.  
  3483.  
  3484.  
  3485.  
  3486.  
  3487.  
  3488.  
  3489.  
  3490.  
  3491.  
  3492.  
  3493.  
  3494.  
  3495.  
  3496.  
  3497.  
  3498.  
  3499.  
  3500.  
  3501.  
  3502.  
  3503.  
  3504.  
  3505.  
  3506.  
  3507.  
  3508.  
  3509.  
  3510.  
  3511.  
  3512.  
  3513.  
  3514.  
  3515.  
  3516.  
  3517.  
  3518.  
  3519.  
  3520.  
  3521.  
  3522.  
  3523.  
  3524.  
  3525.                                                                                       |
  3526.                                                                                       |
  3527.                                                                                       |
  3528.                                                                                       |
  3529.                                                                                       |
  3530.                                                                                       |
  3531.                                                                                       |
  3532.                                                                                       |
  3533.                                                                                       |
  3534.                                                                                       |
  3535.                                                                                       |
  3536.                                                                                       |
  3537.                                                                                       |
  3538.                                                                                       |
  3539.                                                                                       |
  3540.                                                                                       |
  3541.                                                                                       |
  3542.                                                                                       |
  3543.                                                                                       |
  3544.                                                                                       |
  3545.                                                                                       |
  3546.                                                                                       |
  3547.                                                                                       |
  3548.                                                                                       |
  3549.                                                                                       |
  3550.                                                                                       |
  3551.                                                                                       |
  3552.                                                                                       |
  3553.                                                                                       |
  3554.                                                                                       |
  3555.                                                                                       |
  3556.                                                                                       |
  3557.                                                                                       |
  3558.                                                                                       |
  3559.                                                                                       |
  3560.                                                                                       |
  3561.                                                                                       |
  3562.                                                                                       |
  3563.                                                                                       |
  3564.                                                                                       |
  3565.                                                                                       |
  3566.                                                                                       |
  3567.                                                                                       |
  3568.                                                                                       |
  3569.                                                                                       |
  3570.                                                                                       |
  3571.                                                                                       |
  3572.  
  3573.  
  3574.  
  3575.  
  3576.  
  3577.  
  3578.  
  3579.  
  3580.  
  3581.  
  3582.  
  3583.  
  3584.  
  3585.  
  3586.  
  3587.  
  3588.  
  3589.  
  3590.  
  3591.  
  3592.  
  3593.  
  3594.  
  3595.  
  3596.  
  3597.  
  3598.  
  3599.  
  3600.  
  3601.  
  3602.  
  3603.  
  3604.  
  3605.  
  3606.  
  3607.  
  3608.  
  3609.  
  3610.  
  3611.  
  3612.  
  3613.  
  3614.  
  3615.  
  3616.  
  3617.  
  3618.  
  3619.                                               TABLE B-1/G.122 [T2.122], p.
  3620.  
  3621.  
  3622.                        Le = 3.24 - 10 log 0.5804 = 5.6 dB
  3623.  
  3624.  
  3625.  
  3626.  
  3627.  
  3628.  
  3629.  
  3630.  
  3631.  
  3632.  
  3633.  
  3634.  
  3635.  
  3636.        B.5         Overall loudness rating of the echo path  (Talker  echo
  3637.        loudness rating, TELR)
  3638.  
  3639.  
  3640.             Recommendation G.131 is concerned with  complete  talker  echo
  3641.        paths  and  it  is convenient to characterize this path in terms of
  3642.        loudness rating (LR). By convention we may regard the echo  balance
  3643.        return  loss  as  the contribution it makes to the overall loudness
  3644.        rating (OLR) of the mouth-ear echo path.  Naturally,  as  indicated
  3645.        in S 2  of  the  text,  the echo loss (a -b ), when this is already
  3646.        known, may be used instead of  the  sum  of  three  quantities: the
  3647.        LR (a  -t  ), the echo balance return loss at t (averaged according
  3648.        to S 2) and the LR (t -b ).
  3649.  
  3650.             Hence the nominal overall loudness rating of the echo path may
  3651.        be calculated as illustrated in Figure B-5/G.122.
  3652.  
  3653.  
  3654.                                                       Figure B-5/G.122, p.
  3655.  
  3656.  
  3657.        Overall Loudness Rating of the echo path (Talker echo loudness rat-
  3658.        ing, TELR), see Annex A/G.111
  3659.  
  3660.                =         SLR + RLR of the talker's national system,
  3661.  
  3662.                +          twice  the  LR  of   the   international   chain
  3663.        (i.e.: 2Li),
  3664.  
  3665.                +         the echo loss (a -b ) of the listener's  national
  3666.        system (i.e. averaged according to this Recommendation).
  3667.  
  3668.  
  3669.        B.6         Resume of useful terms
  3670.  
  3671.  
  3672.        return loss  - Relates to a 2-wire bidirectional circuit; classical
  3673.        definition.
  3674.  
  3675.        balance return loss  - Proportion of the loss at the a -t  -b  path
  3676.        attributable  to  the  degree of match between the 2-wire impedance
  3677.        and the balance impedance at the terminating unit. Applicable  only
  3678.        if there is a point "t ".
  3679.  
  3680.        transmission loss of the path a -t -b  -  Can be  regarded  as  the
  3681.        loss (a -b ), whether there exists a physical point "t " or not.
  3682.  
  3683.        stability loss (a -b ) - The least value of the loss (a -b ) in the
  3684.        band 0 to 4 kHz.
  3685.  
  3686.        echo loss (a -b ) - The loss (a -b  )  averaged  according  to  the
  3687.        definition in S 2 of the text.
  3688.  
  3689.        echo balance return loss  - A balance return loss averaged  accord-
  3690.        ing to S 2 of the text.
  3691.  
  3692.        overall loudness rating of the  echo  path  (Talker  echo  loudness
  3693.  
  3694.  
  3695.  
  3696.  
  3697.  
  3698.  
  3699.  
  3700.  
  3701.  
  3702.        rating,  TELR)   - The  sum of the send loudness rating and receive
  3703.        loudness rating of the talker's national system,  twice  the LR  of
  3704.        the  international  chain,  and  the  echo  loss (a  -b  )  of  the
  3705.        listener's national system.
  3706.  
  3707.  
  3708.  
  3709.                References
  3710.  
  3711.  
  3712.        [1]         Calculations of the stability of international  connec-
  3713.        tions established in accordance with the transmission and switching
  3714.        plan  ,  CCITT  Green Book,  Vol. III-2,   Supplement No. 1,   ITU,
  3715.        Geneva, 1973.
  3716.  
  3717.        [2]         CCITT Recommendation 12-channel terminal  equipments  ,
  3718.        Vol. III, Rec. G.232, S 2.
  3719.  
  3720.        [3]         CCITT manual Transmission planning  of  switched  tele-
  3721.        phone networks , ITU, Geneva, 1976.
  3722.  
  3723.        [4]         CCITT Recommendation Reduction of the risk of instabil-
  3724.        ity by switching means , Vol. VI, Rec. Q.32.
  3725.  
  3726.        [5]         CCITT Recommendation Conventional  telephone  signal  ,
  3727.        Vol. III, Rec. G.227.
  3728.  
  3729.        [6]           CCITT   Question   8/XII,    Annex 2,    Contribution
  3730.        COM XII-No. 1, Study Period 1981-1984, Geneva, 1981.
  3731.  
  3732.  
  3733.  
  3734.        Recommendation G.123
  3735.  
  3736.  
  3737.                        CIRCUIT NOISE IN NATIONAL NETWORKS
  3738.  
  3739.  
  3740.  
  3741.                  (Geneva, 1964; amended at Mar del Plata, 1968,
  3742.  
  3743.  
  3744.                 Geneva, 1972, 1976 and 1980 and Melbourne 1988)
  3745.  
  3746.  
  3747.        1       Noise induced by power lines
  3748.  
  3749.  
  3750.             "Line" as used in this S 1 should  be  understood  as  meaning
  3751.        subscriber's line, trunk junction or trunk circuit.
  3752.        The network performance objective for the  psophometric  e.m.f.  of
  3753.        the  noise produced by magnetic and/or electrostatic induction from
  3754.        all the power lines affecting one or more parts of a chain of tele-
  3755.        phone  lines joining a subscriber's set to its international centre
  3756.        should not exceed 1 millivolt, this being the  value  at  the  line
  3757.        terminals  of  the  subscriber's  set  (when  receiving),  it being
  3758.        assumed that the telecommunication installations inserted  in  that
  3759.  
  3760.  
  3761.  
  3762.  
  3763.  
  3764.  
  3765.  
  3766.  
  3767.  
  3768.  
  3769.        chain are balanced to earth as perfectly as possible, in conformity
  3770.        with the most modern equipment construction.
  3771.  
  3772.              It should be noted that, even in the case of  perfectly  bal-
  3773.        anced  lines , the insertion of equipment having too great a degree
  3774.        of unbalance to earth may cause unacceptable noise at the terminals
  3775.        of a subscriber's receiver.
  3776.  
  3777.             In every national network, it is usually  possible,  in  prac-
  3778.        tice,  to  find  switching centres such that some of the lines that
  3779.        terminate at those centres (lines in  cable,  conforming  to  CCITT
  3780.        specifications) are free from noise arising from neighbouring power
  3781.        lines. It is then sufficient to determine the psophometric  e.m.f.s
  3782.        arising from all the power lines affecting one or more parts of the
  3783.        chain of lines joining such a centre to the subscriber's set.
  3784.  
  3785.        2       Noise contributed by transmission systems
  3786.  
  3787.  
  3788.  
  3789.        2.1         Analogue systems
  3790.  
  3791.  
  3792.  
  3793.        2.1.1         Very-long-distance circuits  | (about  2500-25  |  00
  3794.        km)
  3795.  
  3796.  
  3797.             If an extension circuit more than 2500 km long is  used  in  a
  3798.        large  country, it will have to meet all the recommendations appli-
  3799.        cable  to   an   international   circuit   of   the   same   length
  3800.        (Recommendation G.153).  This  implies  that  the  equipment design
  3801.        objective for the line noise in channels used to provide these cir-
  3802.        cuits should not exceed 2 pW0p/km.
  3803.  
  3804.  
  3805.  
  3806.        2.1.2         Circuit ranging in length from very  short  distances
  3807.        up to 2500 km
  3808.  
  3809.  
  3810.             These   circuits   should    meet    the    requirements    of
  3811.        Recommendation G.152.  This  implies  that  according  to the noise
  3812.        objectives of Recommendation G.222 [1] the accumulated  line  noise
  3813.        should  correspond to an average of not more than 3 pW0p/km and the
  3814.        noise power produced by the various  modulating  equipments  should
  3815.        meet the provisions of the Recommendation cited in [2].
  3816.  
  3817.             Taking account of the particular structure of a  real  circuit
  3818.        the  pertinent  Recommendations CCITT/G.226 [3] (for cable systems)
  3819.        or CCIR/395 [4] (for radio-relay  systems)  must  be  applied  when
  3820.        assessing its noise performance.
  3821.  
  3822.             Note 1  - The permissible noise contributions  from  equipment
  3823.        do  not  depend  on  whether the circuits form part of the interna-
  3824.        tional 4-wire chain or are connected to  it  by  2-wire  switching.
  3825.        However,  the  circuit  noise  powers  assume that the hypothetical
  3826.  
  3827.  
  3828.  
  3829.  
  3830.  
  3831.  
  3832.  
  3833.  
  3834.  
  3835.        reference connections of Recommendation G.103 are, or  will  be  in
  3836.        future,  reasonably  typical  of connections. They also assume that
  3837.        the total length of circuits connecting the local exchange  to  the
  3838.        primary  centre  is not excessive. The attention of Administrations
  3839.        is drawn to a conclusion of studies carried out by the CCITT during
  3840.        the  1964-1968 Study  Period,  that if the additional percentage of
  3841.        "poor or bad" opinions on the quality of connections due  to  noise
  3842.        introduced  by  the  circuits  connecting the local exchange to the
  3843.        primary centre is not to exceed one half  of  that  caused  by  the
  3844.        presence  in  the connection of all other sources of circuit noise,
  3845.        then the noise contributed by each one of these circuits should  be
  3846.        limited  to about 500 pW0p (mean for all the channels of the system
  3847.        during any hour).
  3848.  
  3849.             Note 2  - Under the above conditions and assuming the  maximum
  3850.        noise  values permitted for pairs of channel modulators (200 pW0p),
  3851.        group modulators (80 pW0p) and supergroup modulators  (60 pW0p),  a
  3852.        total  noise  power  of  500 pW0p will not be exceeded by a circuit
  3853.        connecting   the   local   exchange   to   the    primary    centre
  3854.        (Figure 1/G.103) when its length is less than about 50 to 100 km.
  3855.  
  3856.             Note 3  - In the case that those circuits  are  operated  with
  3857.        compandors  conforming to Recommendation G.162, the permitted noise
  3858.        powers are to be understood inclusive of the effect of the  compan-
  3859.        dor gain.
  3860.  
  3861.  
  3862.        2.2         Digital system
  3863.  
  3864.  
  3865.             Circuits provided by PCM systems which accord with  the  G.700
  3866.        Series  of Recommendations, in particular Recommendation G.712 [5],
  3867.        will have an acceptable noise performance  which  is  substantially
  3868.        independent of their length.
  3869.  
  3870.  
  3871.        2.3         Mixed circuits
  3872.  
  3873.  
  3874.             The noise value in a circuit provided  by  both  analogue  and
  3875.        digital  transmission systems depends on the whole length of analo-
  3876.        gue sections and of the number of codecs in a circuit.
  3877.  
  3878.             Noise limits and measurement methods for a mixed  circuit  are
  3879.        studied under Questions 26/XII, 16/IV and 18/IV.
  3880.  
  3881.  
  3882.        3       Noise in a national 4-wire automatic exchange
  3883.  
  3884.  
  3885.  
  3886.        3.1         Definition of a connection through an exchange
  3887.  
  3888.        _________________________
  3889.        In accordance with Recommendation Q.31 [6], the  limits
  3890.        are the same as in Recommendation Q.45 [7].
  3891.  
  3892.  
  3893.  
  3894.  
  3895.  
  3896.  
  3897.  
  3898.  
  3899.  
  3900.  
  3901.             Noise conditions in a national 4-wire automatic  exchange  are
  3902.        defined  by  reference  to a "connection" through this exchange. By
  3903.        "connection through an exchange" is to be understood  the  pair  of
  3904.        wires  corresponding  to a direction of transmission and connecting
  3905.        the input point of a circuit incoming in the exchange to the output
  3906.        point  of  a  different  circuit  outgoing from the exchange. These
  3907.        input or output points are those defined  in  Recommendation   Q.45
  3908.        (points A  and D  of Figure 1/Q.45 [8]) and are not necessarily the
  3909.        same as the text access points defined in Recommendation M.640 [9].
  3910.  
  3911.  
  3912.  
  3913.        3.2         Equipment design objective for  the  mean  noise  power
  3914.        during the busy-hour
  3915.  
  3916.  
  3917.             The mean of the noise over a long period during the  busy-hour
  3918.        should not exceed the following values:
  3919.  
  3920.                1)         Psophometrically weighted noise: -67 dBm0p  (200
  3921.        pW0p),
  3922.  
  3923.                2)         Unweighted noise: -40 dBm0 (100 | 00 pW0)  meas-
  3924.        ured  with  a  d evice with a uniform response curve throughout the
  3925.        band 30-20 | 00 Hz.
  3926.  
  3927.             Note  - A sufficient variety of connections should  be  chosen
  3928.        to  ensure  that the measurements are representative of the various
  3929.        possible routes through the exchange.
  3930.  
  3931.  
  3932.        3.3         Equipment design objective for the impulsive noise dur-
  3933.        ing the busy-hour
  3934.  
  3935.  
  3936.             Noise counts should not exceed 5 counts in 5  minutes  at  the
  3937.        threshold  level  of -35 dBm0 (see the Recommendation cited in [10]
  3938.        for measurement procedure).
  3939.  
  3940.             Note  - Figure 3/Q.45 [11] shows the maximum number of  impul-
  3941.        sive noise counts acceptable in a 5-minute period.
  3942.  
  3943.  
  3944.        4 Noise allocation for a national system (guide for  planning  pur-
  3945.        poses)
  3946.  
  3947.  
  3948.             The noise powers indicated in the following text  are  nominal
  3949.        values.
  3950.  
  3951.             Network planning should be such that the noise power  entering
  3952.        the international network and attributable to national sending sys-
  3953.        tems meets the limits of the following rule:
  3954.  
  3955.             The psophometric noise power introduced by the national  send-
  3956.        ing  system at a point of zero relative level on the first interna-
  3957.        tional circuit must not exceed either (4000 + 4L  )  or  (7000 + 2L
  3958.  
  3959.  
  3960.  
  3961.  
  3962.  
  3963.  
  3964.  
  3965.  
  3966.  
  3967.        ) pWp,  whichever  is  less,  and  where  L  is the total length in
  3968.        kilometres of the long-distance FDM carrier systems in the national
  3969.        chain.  The  corresponding  quantities referred to the send virtual
  3970.        switching point are (1800 + 1.8L ) and (3100 + 0.9L ) pWp.
  3971.  
  3972.             The derivation of this rule is explained in Annex A.
  3973.  
  3974.             Note  - A problem, which has already arisen in  some  national
  3975.        networks,  as  regards the receiving direction, is that when losses
  3976.        are reduced the circuit noise becomes more noticeable, particularly
  3977.        during periods of no conversation. This is particularly relevant in
  3978.        the case of large countries in which the  noise  contribution  from
  3979.        line  systems  is  high. Hence if an Administration complies with a
  3980.        recommendation concerning national noise power levels and then sub-
  3981.        sequently  improves  transmission,  perhaps  by  introducing 4-wire
  3982.        switching in lower-order exchanges, it may find itself in  a  worse
  3983.        situation  as  regards  noise.  It  follows that it is important to
  3984.        preserve a proper balance between noise and loss.
  3985.                                      ANNEX A
  3986.                             (to Recommendation G.123)
  3987.  
  3988.                      Noise allocation for a national system
  3989.  
  3990.  
  3991.             A.1 It is desirable that the noise power arising  in  national
  3992.        networks  be limited in terms of the level appearing at the virtual
  3993.        switching points  - the agreed interface between the  national  and
  3994.        the  international  network.  In  order to do this, some particular
  3995.        distribution of losses within the national network must be assumed.
  3996.        The solution is to adopt an agreed reference connection in order to
  3997.        specify maximum noise power levels from national  sources  referred
  3998.        to the virtual switching point of the international circuit.
  3999.  
  4000.  
  4001.             A.2 Having regard to the way in which  national  networks  are
  4002.        constructed,  it  is  appropriate to express the noise allowance in
  4003.        the form A  + BL where A  is a fixed allowance resulting from noise
  4004.        in  exchanges  and  from  short-haul  multiplex  systems,  B  is an
  4005.        allowance for a noise rate per unit length from long-haul multiplex
  4006.        systems  and  L  is the total length of these latter systems in the
  4007.        national portion of the international connection. Two such  expres-
  4008.        sions  are necessary, one for countries of average size and another
  4009.        for large countries (in the sense of Recommendation G.121).
  4010.  
  4011.  
  4012.  
  4013.             A.3 This approach  is  comparatively  straightforward  in  the
  4014.        national  sending  system  and  serves to limit the amount of noise
  4015.        injected into the international connection.
  4016.  
  4017.  
  4018.             A.4 Average-sized countries (i.e. not  greater  than  1500  km
  4019.        from the CT3 to the most remote local exchange)
  4020.  
  4021.  
  4022.             The relevant hypothetical reference  chain  for  the  national
  4023.        sending system  is  given  in  Figure A-1/G.123  exchange  and  the
  4024.        _________________________
  4025.        Note by the CCITT Secretariat  - The noise values shown
  4026.  
  4027.  
  4028.  
  4029.  
  4030.  
  4031.  
  4032.  
  4033.        primary centre is assumed to be routed on an FDM carrier system  of
  4034.        length not exceeding 250 km and operated at a nominal loss of 3 dB.
  4035.        The noise power on this circuit is taken to be the maximum value of
  4036.        2000 pW0.  The circuit between the primary centre and the secondary
  4037.        centre is also assumed to be routed on an FDM carrier system of the
  4038.        same type.
  4039.  
  4040.             The line noise power rate of the two long-distance trunk  cir-
  4041.        cuits  is  assumed to be 4 pW/km and the total line length of these
  4042.        two circuits (L1 + L2in Figure A-1/G.123) approaches the  limit  of
  4043.        1500 km   arbitrarily   defining  "a country of  average  size"  in
  4044.        Recommendation G.121. It is thus assumed that the distance  covered
  4045.        by  the  two  short-haul  systems is a very small proportion of the
  4046.        total length of the complete national sending system.
  4047.  
  4048.             Each exchange is assumed to contribute 200 pWp  in  accordance
  4049.        with S 3 of the text, or Q.31 [6].
  4050.  
  4051.  
  4052.                                                       Figure A-1/G.123, p.
  4053.  
  4054.  
  4055.             The total noise power level referred to a point of zero  rela-
  4056.        tive level on the first international circuit at the CT3 is (moving
  4057.        from right to left and adding in each successive noise contribution
  4058.        encountered):
  4059.  
  4060.                           200 + 4L2 + 200 + 4L1 + 200 +
  4061.               2000 + 200 + 1/2 (2000) + 1/2 (200) = 3900 + 4L  pW0
  4062.  
  4063.  
  4064.  
  4065.        where L   = L1 + L2.  This  may  be  conveniently  rounded  off  to
  4066.        4000 + 4L  pW0.
  4067.  
  4068.             This expression is valid for L not exceeding 1500  km  leading
  4069.        to, at that distance, 10 | 00 pW0.
  4070.  
  4071.  
  4072.  
  4073.        A.5         Large countries
  4074.  
  4075.  
  4076.             When L is in excess of 1500 km the  additionnal  long-distance
  4077.        circuits  in the national network should in principle be engineered
  4078.        to international standards, and in particular some large  countries
  4079.        have  found  it necessary to plan national systems with noise power
  4080.        rates lower than 4 pW/km.
  4081.  
  4082.             A convenient value to assume is 2  pW/km;  this  is  in  rough
  4083.        agreement  with  the practice of one such large country and is also
  4084.        in line with Recommendation G.153.
  4085.  
  4086.        _________________________
  4087.        in  this  figure  are  maximum  values;  see  also  the
  4088.        corresponding element of Figure 1/G.103.
  4089.  
  4090.  
  4091.  
  4092.  
  4093.  
  4094.  
  4095.  
  4096.  
  4097.  
  4098.  
  4099.             The rule for large countries has been established as shown  in
  4100.        Figure A-2/G.123  in  which  the  4000 + 4L  rule  is shown passing
  4101.        through the point (1500 km, 10 | 00 pW). A line  with  a  slope  of
  4102.        2 pW/km  is  constructed  to  pass  through  the same point and its
  4103.        intercept is seen to be 7000 pW. Hence the rule for large countries
  4104.        is  7000 + 2L   pW0.  (The 0.5-dB nominal loss of the last national
  4105.        circuit has been ignored for simplicity's sake.)
  4106.  
  4107.  
  4108.                                                       Figure A-2/G.123, p.
  4109.  
  4110.  
  4111.  
  4112.                References
  4113.  
  4114.  
  4115.        [1]          CCITT Recommendation Noise objectives  for  design  of
  4116.        carrier-transmission systems , Vol. III, Rec. G.222.
  4117.  
  4118.        [2]         Ibid. , S 4.
  4119.  
  4120.        [3]         CCITT Recommendation Noise on a real link  ,  Vol. III,
  4121.        Rec. G.226.
  4122.  
  4123.        [4]         CCIR Recommendation Noise in the radio portion of  cir-
  4124.        cuits  to  be  established  over  real  radio-relay  links  for FDM
  4125.        telephony , Vol. IX, Rec. 395, ITU, Geneva, 1986.
  4126.  
  4127.  
  4128.        [5]         CCITT Recommendation Performance characteristics of PCM
  4129.        channels between 4-wire interfaces at voice frequencies , Vol. III,
  4130.        Rec.  G.712.
  4131.  
  4132.  
  4133.        [6]          CCITT  Recommendation  Noise  in  a  national   4-wire
  4134.        automatic exchange , Vol. VI, Rec. Q.31.
  4135.  
  4136.        [7]         CCITT Recommendation Transmission characteristics of an
  4137.        international exchange , Vol. VI, Rec. Q.45.
  4138.  
  4139.        [8]         Ibid. , Figure 1/Q.45.
  4140.  
  4141.        [9]         CCITT Recommendation Four-wire switched connections and
  4142.        four-wire  measurements  on  circuits , Yellow Book, Vol. IV, Rec.
  4143.        M.640, ITU, Geneva, 1981.
  4144.  
  4145.        [10]         CCITT Recommendation Transmission  characteristics  of
  4146.        an international exchange , Vol. VI, Rec. Q.45, Annex A.
  4147.  
  4148.        [11]         Ibid. , Figure 3/Q.45.
  4149.  
  4150.  
  4151.        Recommendation G.125
  4152.  
  4153.  
  4154.             CHARACTERISTICS OF  NATIONAL CIRCUITS ON CARRIER SYSTEMS
  4155.  
  4156.  
  4157.  
  4158.  
  4159.  
  4160.  
  4161.  
  4162.  
  4163.  
  4164.  
  4165.         (Geneva, 1964; amended at Mar del Plata, 1968 and Geneva, 1972)
  4166.  
  4167.  
  4168.  
  4169.             Carrier circuits which are likely to  form  part  of  interna-
  4170.        tional  connections should meet the requirements of Recommendation
  4171.        G.132 as far as attenuation distortion is concerned.  The  circuits
  4172.        should  transmit all types of signal (e.g. speech, data, facsimile)
  4173.        which might normally be expected, according to Recommendations over
  4174.        this part of the connection.
  4175.  
  4176.  
  4177.             Recommendations relating to the noise performance of  national
  4178.        circuits are now to be found in Recommendation G.123 (circuit noise
  4179.        in national networks).
  4180.  
  4181.  
  4182.  
  4183.  
  4184.        MONTAGE : RECOMMANDATION G.131 SUR LE RESTE DE CETTE PAGE
  4185.  
  4186.  
  4187.  
  4188.  
  4189.  
  4190.  
  4191.  
  4192.  
  4193.  
  4194.  
  4195.  
  4196.  
  4197.  
  4198.  
  4199.  
  4200.  
  4201.  
  4202.  
  4203.  
  4204.  
  4205.  
  4206.  
  4207.  
  4208.  
  4209.  
  4210.  
  4211.  
  4212.  
  4213.  
  4214.  
  4215.  
  4216.  
  4217.  
  4218.  
  4219.  
  4220.  
  4221.  
  4222.  
  4223.  
  4224.  
  4225.  
  4226.  
  4227.  
  4228.