home *** CD-ROM | disk | FTP | other *** search
/ InfoMagic Standards 1993 July / Disc.iso / ccitt / 1988 / ascii / 6_5_05.txt < prev    next >
Encoding:
Text File  |  1991-12-22  |  79.5 KB  |  2,575 lines

  1.  
  2.  
  3.  
  4.        5i'
  5.  
  6.        MONTAGE: FIN DE LA RECOMMANDATION Q.552 EN-T | TE DE CETTE PAGE
  7.  
  8.  
  9.  
  10.  
  11.  
  12.  
  13.  
  14.  
  15.  
  16.  
  17.  
  18.  
  19.  
  20.  
  21.  
  22.  
  23.  
  24.  
  25.  
  26.  
  27.  
  28.  
  29.  
  30.  
  31.  
  32.  
  33.  
  34.  
  35.  
  36.  
  37.  
  38.  
  39.  
  40.         Recommendation Q.553
  41.  
  42.            TRANSMISSION CHARACTERISTICS AT 4-WIRE ANALOGUE INTERFACES
  43.  
  44.  
  45.  
  46.                              OF A DIGITAL EXCHANGE
  47.  
  48.  
  49.        1       General
  50.  
  51.  
  52.             This Recommendation provides characteristics for:
  53.  
  54.                -         4-wire analogue interfaces (Type C1\d1,  C1\d2and
  55.        C1\d3),
  56.  
  57.                -         input and output connections with 4-wire analogue
  58.        interfaces, and
  59.  
  60.                -         half connections with 4-wire analogue interfaces,
  61.  
  62.        in digital transit and combined  local  and  transit  exchanges  in
  63.        accordance with the definitions given in Recommendation Q.551, par-
  64.        ticularly in Figures  1/Q.551 and 2/Q.551.
  65.  
  66.             The characteristics of the input and output connections  of  a
  67.        given  interface  are not necessarily the same. The characteristics
  68.        of half connections are not  necessarily  identical  for  different
  69.        types of interfaces.
  70.  
  71.             This Recommendation is intended for switched connections  that
  72.        may be part of an international long-distance connection via 4-wire
  73.        line circuits interconnected  by  4-wire  exchanges.  Since  4-wire
  74.        analogue  interfaces of digital exchanges may connect with circuits
  75.        which are used for both international  and  national  traffic,  the
  76.        same  values  recommended for international connections may also be
  77.        used for connections entirely within the national network.
  78.  
  79.  
  80.        2       Characteristics of interfaces
  81.  
  82.  
  83.  
  84.        2.1         Characteristics common to all  4-wire  analogue  inter-
  85.        faces
  86.  
  87.  
  88.  
  89.        2.1.1         Exchange impedance
  90.  
  91.  
  92.  
  93.  
  94.  
  95.  
  96.  
  97.  
  98.  
  99.  
  100.  
  101.        2.1.1.1         Nominal value
  102.  
  103.  
  104.             The nominal impedance at the 4-wire input  and  output  inter-
  105.        faces should be 600 ohms, balanced.
  106.  
  107.  
  108.        2.1.1.2         Return loss
  109.  
  110.  
  111.             The return  loss,  measured  against  the  nominal  impedance,
  112.        should  not  be  less than 20 dB over the frequency range 300 Hz to
  113.        3400 Hz.
  114.  
  115.             Note  - For output measurement, the exchange test point Timust
  116.        be driven by a PCM signal corresponding to the decoder output value
  117.        number 0 for the u-law or decoder output  value  number 1  for  the
  118.        A-law. (See Recommendation Q.551, S 1.2.3.1.)
  119.  
  120.  
  121.        2.1.2         Impedance unbalance about earth
  122.  
  123.  
  124.             The value for the Longitudinal Conversion Loss  (LCL)  defined
  125.        in  Recommendation G.117,  S 4.1.3,  with the circuit under test in
  126.        the normal talking state,  should  exceed  the  minimum  values  of
  127.        Figure 1/Q.553,  in  accordance  with  Recommendations Q.45 | fIbis
  128.        and K.10.
  129.  
  130.  
  131.                                                         Figure 1/Q.553, p.
  132.  
  133.  
  134.             Note 1  - An Administration may adopt other values and in some
  135.        cases  a  wider  bandwidth, depending upon actual conditions in its
  136.        telephone network.
  137.  
  138.             Note 2  - A limit may also  be  required  for  the  Transverse
  139.        Conversion  Loss (TCL) as defined in Recommendation G.117, S 4.1.2,
  140.        if the exchange termination is not reciprocal with respect  to  the
  141.        transverse  and longitudinal connections. A suitable limit would be
  142.        40 dB to ensure an adequate near-end crosstalk attenuation  between
  143.        interfaces.
  144.  
  145.             Test method
  146.  
  147.             LCL should be measured in accordance with the principles given
  148.        in  Recommendation   O.9,  SS 2.1  and  3. Figure 2/Q.553 shows the
  149.        basic measuring arrangement.
  150.  
  151.             Measurements  of  the  longitudinal  and  transverse  voltages
  152.        should be performed by means of a frequency-selective level meter.
  153.  
  154.  
  155.  
  156.                                                         Figure 2/Q.553, p.
  157.  
  158.  
  159.  
  160.  
  161.  
  162.  
  163.  
  164.  
  165.  
  166.  
  167.        2.1.3         Relative levels
  168.  
  169.  
  170.             In assigning the relative levels to the interfaces, the limit-
  171.        ing  of "difference in transmission loss between the two directions
  172.        of transmission" in Recommendation  G.121, Annex A has  been  taken
  173.        into  account.  For  the national extension this is the value "loss
  174.        (t-b)-loss(a-t)". (See the text in  the  cited  Recommendation  for
  175.        guidance.) This difference is limited to _ |  dB. However, to allow
  176.        for additional asymmetry of loss in the rest of the  national  net-
  177.        work,  only  part  of  this  difference  can be used by the digital
  178.        exchange.
  179.  
  180.  
  181.        2.1.3.1         Nominal levels
  182.  
  183.  
  184.             The nominal relative levels at the 4-wire analogue  input  and
  185.        output  interfaces  of  the  digital exchange depend on the type of
  186.        equipment which is connected to the exchange. (See Figure 1/Q.551.)
  187.  
  188.             In practice it may be necessary to  compensate  for  the  loss
  189.        between the output interfaces of the digital exchange and the input
  190.        ports of the connected equipment to fulfill transmission plan  con-
  191.        ditions. The definition of adjustable steps for and the location of
  192.        this compensation (digital  exchange  or  connected  equipment)  is
  193.        within national competence.
  194.  
  195.             Nominal values of relative levels are given in SS 2.2.1, 2.3.1
  196.        and 2.4.1 for the different types of half connections.
  197.  
  198.  
  199.        2.1.3.2         Tolerances of relative levels
  200.  
  201.  
  202.             The difference between the actual relative level and the nomi-
  203.        nal relative level should lie within the following ranges:
  204.  
  205.                -         input relative level:         -0.3 to +0.7 dB;
  206.  
  207.                -         output relative level:         -0.7 to +0.3 dB.
  208.  
  209.             These differences may arise, for example, from  design  toler-
  210.        ances,  cabling  (between  analogue equipment ports and the DF) and
  211.        adjustment increments.
  212.  
  213.             Note  - Adjustment of the relative level  should  be  made  in
  214.        accordance with Recommendation G.712, S 15.
  215.  
  216.  
  217.        2.2         Characteristics of interface C1\d1
  218.  
  219.             According to Figure 1/Q.551, the interface C1\d1of  a  digital
  220.        exchange  is  intended  to  interwork  with the channel translating
  221.        equipment of an FDM system.
  222.  
  223.  
  224.  
  225.  
  226.  
  227.  
  228.  
  229.  
  230.  
  231.  
  232.        2.2.1         Values of nominal levels
  233.  
  234.  
  235.             The nominal values of relative levels at the channel translat-
  236.        ing  equipment  are  specified  in Table 2/G.232 for the two recom-
  237.        mended cases. With the pads in the  channel  translating  equipment
  238.        set to zero, these values are:
  239.                                  H.T. [T1.553]
  240.  
  241.                           _____________________________
  242.                                   Case 1      Case 2
  243.                           _____________________________
  244.                             R    +4.0 dBr    +7.0 dBr
  245.                             S    -14.0 dBr   -16.0 dBr
  246.                           _____________________________
  247.  
  248.                          |
  249.                          |
  250.                          |
  251.                          |
  252.                          |
  253.  
  254.  
  255.  
  256.                                |
  257.                                |
  258.                                |
  259.                                |
  260.                                |
  261.  
  262.  
  263.  
  264.                                            |
  265.                                            |
  266.                                            |
  267.                                            |
  268.                                            |
  269.  
  270.  
  271.  
  272.                                                       |
  273.                                                       |
  274.                                                       |
  275.                                                       |
  276.                                                       |
  277.  
  278.  
  279.  
  280.  
  281.  
  282.                                                         Table [T1.553], p.
  283.  
  284.  
  285.             The nominal values of relative levels at the digital  exchange
  286.        must  be  adjusted  to  compensate  for  the total loss between the
  287.        interface of the  digital  exchange  and  the  channel  translating
  288.        equipment. Therefore:
  289.  
  290.                                    Li= R - AR
  291.                                    Lo= S + AS
  292.  
  293.  
  294.  
  295.        where
  296.  
  297.                AR = total loss in the receive path
  298.  
  299.                AS = total loss in the send path
  300.  
  301.  
  302.        2.3         Characteristics of interface C1\d2
  303.  
  304.             According to Figure 1/Q.551, the interface C1\d2of  a  digital
  305.        exchange  is  intended  to interwork with the incoming and outgoing
  306.        relay set of an analogue 4-wire  exchange.  (See  Figure  1/Q.45  |
  307.        fIbis .)
  308.  
  309.  
  310.        2.3.1         Values of nominal levels
  311.  
  312.  
  313.             The nominal values of relative levels at the relay set  of  an
  314.        analogue  exchange  are  consistent  with Table 2/G.232 for the two
  315.        recommended cases. These values are:
  316.                                  H.T. [T2.553]
  317.  
  318.  
  319.  
  320.  
  321.  
  322.  
  323.  
  324.  
  325.  
  326.  
  327.  
  328.  
  329.                           _____________________________
  330.                                   Case 1      Case 2
  331.                           _____________________________
  332.                             R    -14.0 dBr   -16.0 dBr
  333.                             S    +4.0 dBr    +7.0 dBr
  334.                           _____________________________
  335.  
  336.                          |
  337.                          |
  338.                          |
  339.                          |
  340.                          |
  341.  
  342.  
  343.  
  344.                                |
  345.                                |
  346.                                |
  347.                                |
  348.                                |
  349.  
  350.  
  351.  
  352.                                            |
  353.                                            |
  354.                                            |
  355.                                            |
  356.                                            |
  357.  
  358.  
  359.  
  360.                                                       |
  361.                                                       |
  362.                                                       |
  363.                                                       |
  364.                                                       |
  365.  
  366.  
  367.  
  368.  
  369.  
  370.                                                         Table [T2.553], p.
  371.  
  372.  
  373.             The nominal values of relative levels at the digital  exchange
  374.        must  be  adjusted  to  compensate  for  the total loss between the
  375.        interface of the digital exchange and the relay sets of the  analo-
  376.        gue exchange. Therefore:
  377.  
  378.                                    Li= R - AR
  379.                                    Lo= S + AS
  380.  
  381.  
  382.        where
  383.  
  384.                AR = total loss in the receive path
  385.  
  386.                AS = total loss in the send path
  387.  
  388.  
  389.  
  390.        2.4         Characteristics of interface C1\d3
  391.  
  392.             According to Figure 1/Q.551 the interface  C1\d3of  a  digital
  393.        exchange  is  intended  to  connect  to a 4-wire analogue switching
  394.        stage. (See Figure 1/G.142, case 5.)
  395.  
  396.  
  397.        2.4.1         Values of nominal levels
  398.  
  399.  
  400.             The nominal values of relative levels are  determined  by  the
  401.        relative  levels  of  the  analogue  4-wire switching stages in the
  402.        national transmission plans. For example, if these relative  levels
  403.        are identical with the virtual analogue switching point of -3.5 dBr
  404.        in both directions of transmission, the nominal  input  and  output
  405.        levels of a C1\d3interface are:
  406.  
  407.                                 Li= Lo= -3.5 dBr
  408.  
  409.  
  410.  
  411.             Different levels at the switching stages and transmission loss
  412.        between interface C1\d3and the switching stages can require adjust-
  413.        ing these levels.
  414.  
  415.        3       Characteristics of half connections
  416.  
  417.  
  418.  
  419.  
  420.  
  421.  
  422.  
  423.  
  424.  
  425.  
  426.        3.1         Characteristics common to all  4-wire  analogue  inter-
  427.        faces
  428.  
  429.  
  430.  
  431.        3.1.1         Transmission loss
  432.  
  433.  
  434.  
  435.        3.1.1.1         Nominal value
  436.  
  437.  
  438.             The    nominal     transmission     loss,     according     to
  439.        Recommendation Q.551  S 1.2.4.1,  is  defined  for input and output
  440.        connections of a half connection with 4-wire analogue interface  in
  441.        SS 3.2.1, 3.3.1 and 3.4.1.
  442.  
  443.  
  444.        3.1.1.2         Tolerances of transmission loss
  445.  
  446.  
  447.             The difference between the actual transmission  loss  and  the
  448.        nominal  transmission  loss of an input or output connection of the
  449.        same half connection according to S 2.1.3.2 should lie  within  the
  450.        following values:
  451.  
  452.             -0.3 to +0.7 dB.
  453.  
  454.             These differences may arise for example,  from  design  toler-
  455.        ances,  cabling  (between  analogue  equipment ports and the DF) or
  456.        adjustment increments.
  457.  
  458.  
  459.        3.1.1.3         Short-term variation of loss with time
  460.  
  461.  
  462.             When a sine-wave test signal at  the  reference  frequency  of
  463.        1020 Hz  and at a level of -10 dBm0 (if preferred, the value 0 dBm0
  464.        may be used) is applied to a 4-wire analogue interface of any input
  465.        connection,  or  a digitally simulated sine-wave signal of the same
  466.        characteristic is applied to the exchange test point Tiof any  out-
  467.        put  connection, the level at the corresponding exchange test point
  468.        Toand the 4-wire analogue interface respectively, should  not  vary
  469.        by  more  than _  |  .2 dB during any 10-minute interval of typical
  470.        operation under the steady state condition permitted variations  in
  471.        the power supply voltage and temperature.
  472.  
  473.  
  474.        3.1.1.4         Variation of gain with input level
  475.  
  476.  
  477.             With a sine-wave test signal at  the  reference  frequency  of
  478.        1020 Hz  and at a level between -55 dBm0 and +3 dBm0 applied to the
  479.        4-wire analogue interface of any input connection, or with a  digi-
  480.        tally simulated sine-wave signal of the same characteristic applied
  481.        to the exchange test point Tiof any  output  connection,  the  gain
  482.        variation  of  that  connection,  relative to the gain at the input
  483.  
  484.  
  485.  
  486.  
  487.  
  488.  
  489.  
  490.  
  491.  
  492.        level  of  -10 dBm0,  should  lie  within  the  limits   given   in
  493.        Figure 3/Q.553.
  494.  
  495.             The measurement should be  made  with  a  frequency  selective
  496.        meter  to  reduce the effect of the exchange noise. This requires a
  497.        sinusoidal test signal.
  498.  
  499.  
  500.  
  501.                                                         Figure 3/Q.553, p.
  502.  
  503.  
  504.  
  505.        3.1.1.5         Loss distortion with frequency
  506.  
  507.  
  508.             According to Recommendation Q.551, S 1.2.5, the  loss  distor-
  509.        tion  with  frequency  of any input or output connection should lie
  510.        within the limits shown in the mask of Figures 4/Q.553, a)  and b),
  511.        respectively. The preferred input level is -10 dBm0.
  512.  
  513.  
  514.        3.1.2         Group delay
  515.  
  516.  
  517.             "Group delay" is defined in the Blue Book, Fascicle I.3.
  518.  
  519.  
  520.        3.1.2.1         Absolute group delay
  521.  
  522.  
  523.             See Recommendation Q.551, S 3.3.1.
  524.  
  525.  
  526.        3.1.2.2         Group delay distortion with frequency
  527.  
  528.  
  529.             Taking the minimum group delay, in the frequency range between
  530.        500 Hz and 2500 Hz, of the input or output connection as the refer-
  531.        ence, the group delay distortion  of  that  connection  should  lie
  532.        within  the  limits  shown in the template of Figure 5/Q.553. Group
  533.        delay    distortion    is    measured    in     accordance     with
  534.        Recommendation O.81.
  535.  
  536.  
  537.        3.1.3         Noise
  538.  
  539.  
  540.  
  541.        3.1.3.1         Weighted noise
  542.  
  543.  
  544.             Two components of noise must be considered: noise arising from
  545.        the  coding  process  and  noise from the exchange power supply and
  546.        other analogue sources transmitted through signalling circuits. The
  547.        first  component is limited by Recommendation G.714, SS 9 and 10 to
  548.        -66 dBm0p for an input connection; and to -75 dBm0p for  an  output
  549.  
  550.  
  551.  
  552.  
  553.  
  554.  
  555.  
  556.  
  557.  
  558.        connection. The other component is limited by Recommendation G.123,
  559.        S 3 to -(67+3) dBm0p = -70 dBm0p for one 4-wire analogue interface.
  560.  
  561.  
  562.  
  563.                                                       Figure 4/Q.553, p. 6
  564.  
  565.  
  566.  
  567.  
  568.  
  569.                                                       Figure 5/Q.553, p. 7
  570.  
  571.  
  572.             This leads to the following maximum  values  for  the  overall
  573.        weighted  noise  at the output interfaces of a half connection of a
  574.        digital exchange:
  575.  
  576.                -         Input connection:         -64.5 dBm0p         for
  577.        equipment with signalling on the speech wires;
  578.  
  579.                -66.0  dBm0p          for  equipment  with  signalling   on
  580.        separate wires.
  581.  
  582.                -           Output    connection:            -68.8    dBm0p
  583.                for equipment with signalling on the speech wires;
  584.  
  585.                -75.0  dBm0p          for  equipment  with  signalling   on
  586.        separate wires.
  587.  
  588.  
  589.        3.1.3.2         Unweighted noise
  590.  
  591.  
  592.             This noise will be more dependent on the noise  on  the  power
  593.        supply and on the rejection ratio.
  594.  
  595.             Note  - The need for and value  of  this  parameter  are  both
  596.        under  study. Recommendations Q.45bis , S 2.5.2 and G.123, S 3 must
  597.        also be considered.
  598.  
  599.  
  600.        3.1.3.3         Impulsive noise
  601.  
  602.  
  603.             Limits should  be  placed  on  impulsive  noise  arising  from
  604.        sources  within the exchange; these limits are under study. Pending
  605.        the results of this study, Recommendation Q.45 |  fIbis  ,  S 2.5.3
  606.        may  give  some  guidance  on  the subject of controlling impulsive
  607.        noise with low frequency content.
  608.  
  609.             Note 1  - The sources of impulsive noise are often  associated
  610.        with  signalling  functions (or in some cases the power supply) and
  611.        may produce either transverse or  longitudinal  voltage  at  4-wire
  612.        interfaces.
  613.  
  614.             Note 2  - The disturbances  to  be  considered  are  those  to
  615.  
  616.  
  617.  
  618.  
  619.  
  620.  
  621.  
  622.  
  623.  
  624.        speech  or  modem data at audio frequencies, and also those causing
  625.        bit errors on parallel digital lines carried  in  the  same  cable.
  626.        This  latter  case,  involving  impulsive noise with high frequency
  627.        content, is not presently covered by the measurement  procedure  of
  628.        Recommendation Q.45 | fIbis .
  629.  
  630.  
  631.        3.1.3.4         Single frequency noise
  632.  
  633.  
  634.             The level of any single frequency (in particular the  sampling
  635.        frequency and its multiples), measured selectively at the interface
  636.        of an output connection should not exceed -50 dBm0.
  637.  
  638.             Note  - See Recommendation Q.551, S 1.2.3.1.
  639.  
  640.  
  641.  
  642.        3.1.4         Crosstalk
  643.  
  644.  
  645.             For crosstalk measurements auxiliary signals are  injected  as
  646.        indicated in Figures 6 to 9/Q.553. These signals are:
  647.  
  648.                -          the  quiet   code   (see   Recommendation Q.551,
  649.        S 1.2.3.1);
  650.  
  651.                -         a low level activating signal. Suitable  activat-
  652.        ing  signals  are,  for  example,  a band limited noise signal (see
  653.        Recommendation O.131), at a level in the range -50 to -60 dBm0 or a
  654.        sine-wave  signal  at  a  level  in the range from -33 to -40 dBm0.
  655.        Care must be taken in the choice of  frequency  and  the  filtering
  656.        characteristics  of  the  measuring  apparatus  in  order  that the
  657.        activating signal does not significantly affect the accuracy of the
  658.        crosstalk measurement.
  659.  
  660.  
  661.        3.1.4.1         Crosstalk measured with analogue test signal
  662.  
  663.  
  664.  
  665.        3.1.4.1.1         Far-end and near-end crosstalk
  666.  
  667.  
  668.             A sine-wave test signal at the reference frequency of  1020 Hz
  669.        and  at  a  level  of  0 dBm0,  applied to an analogue 4-wire input
  670.        interface, should not produce a level at either output of any other
  671.        half  connection exceeding -73 dBm0 for a near-end crosstalk (NEXT)
  672.        path and -70 dBm0 for a far-end crosstalk (FEXT) path. These  paths
  673.        are shown in Figure 6/Q.553.
  674.  
  675.  
  676.                                                         Figure 6/Q.553, p.
  677.  
  678.  
  679.  
  680.        3.1.4.1.2         Go-to-return crosstalk
  681.  
  682.  
  683.  
  684.  
  685.  
  686.  
  687.  
  688.  
  689.  
  690.             A  sine-wave  test  signal  at  any  frequency  in  the  range
  691.        300-3400 Hz  and at a level of 0 dBm0, applied to the 4-wire inter-
  692.        face of an input connection, should not produce a  level  exceeding
  693.        -66 dBm0  at  the  analogue output of the same half connection. See
  694.        Figure 7/Q.553.
  695.  
  696.  
  697.                                                         Figure 7/Q.553, p.
  698.  
  699.  
  700.  
  701.  
  702.  
  703.        3.1.4.2         Crosstalk measured with digital test signal
  704.  
  705.  
  706.  
  707.        3.1.4.2.1         Far-end and near-end crosstalk
  708.  
  709.  
  710.             A digitally simulated sine-wave test signal at  the  reference
  711.        frequency  of  1020 Hz  and  at  a  level  of 0 dBm0, applied to an
  712.        exchange test point  Ti,  should  not  produce  a  level  exceeding
  713.        -70 dBm0  for  near-end  crosstalk  (NEXT)  or -73 dBm0 for far-end
  714.        crosstalk (FEXT), at either output of any  other  half  connection.
  715.        (See Figure 8/Q.553.)
  716.  
  717.  
  718.                                                         Figure 8/Q.553, p.
  719.  
  720.  
  721.  
  722.        3.1.4.2.2         Go-to-return crosstalk
  723.  
  724.  
  725.             A digitally simulated sine-wave test signal, at any  frequency
  726.        in  the  range  300-3400 Hz and at a level of 0 dBm0, applied to an
  727.        exchange test point Tiof an output connection, should not produce a
  728.        crosstalk  level exceeding -66 dBm0 at the exchange test point Toof
  729.        the corresponding input connection. See Figure 9/Q.553.
  730.  
  731.  
  732.                                                         Figure 9/Q.553, p.
  733.  
  734.  
  735.  
  736.  
  737.  
  738.        3.1.5         Total distortion including quantizing distortion
  739.  
  740.  
  741.             With a sine-wave test signal at  the  reference  frequency  of
  742.        1020 Hz  (see Recommendation O.132) applied to the 4-wire interface
  743.        of an input connection, or with  a  digitally  simulated  sine-wave
  744.        signal  of  the  same  characteristic  applied to the exchange test
  745.        point Tiof an output  connection,  the  signal-to-total  distortion
  746.        ratio,  measured  at  the respective outputs of the half connection
  747.  
  748.  
  749.  
  750.  
  751.  
  752.  
  753.  
  754.  
  755.  
  756.        with a proper noise weighting (see Table 4/G.223) should lie  above
  757.        the  limits  shown  in  Figure 10/Q.553  for signalling on separate
  758.        wires and in Figure 11/Q.553 for signalling on the speech wires.
  759.  
  760.             Note  - The sinusoidal test signal is chosen to obtain results
  761.        independent of the spectral content of the exchange noise.
  762.  
  763.  
  764.                                                        Figure 10/Q.553, p.
  765.  
  766.  
  767.  
  768.                                                        Figure 11/Q.553, p.
  769.  
  770.  
  771.             The values of Figure 11/Q.553 include the limits for the  cod-
  772.        ing process given in Figure 5/G.714 and the allowance for the noise
  773.        contributed via signalling circuits from the exchange power  supply
  774.        and  other  analogue  sources which is limited to -(67+3) dBm0p = -
  775.        70 dBm0p for one 4-wire analogue interface by Recommendation G.123,
  776.        S 3.
  777.  
  778.  
  779.        3.1.6         Discrimination against out-of-band signals applied to
  780.        the input interface
  781.  
  782.  
  783.             (Applicable only to input connections.)
  784.  
  785.  
  786.  
  787.        3.1.6.1         Input signals above 4.6 kHz
  788.  
  789.  
  790.             With any sine-wave signal in the range from 4.6 kHz to  72 kHz
  791.        applied  to the 4-wire interface of a half connection at a level of
  792.        -25  dBm0, the level of any image frequency produced  in  the  time
  793.        slot corresponding to the input connection should be at least 25 dB
  794.        below the level of the test signal. This value may need to be  more
  795.        stringent to meet the overall requirement.
  796.  
  797.  
  798.        3.1.6.2         Overall requirement
  799.  
  800.  
  801.             Under the most adverse conditions encountered  in  a  national
  802.        network  the  half  connection  should  not  contribute  more  than
  803.        100 pW0p of additional noise in the band 10 Hz-4 kHz at the  output
  804.        of the input connection, as a result of the presence of out-of-band
  805.        signals at the input port of the input connection.
  806.  
  807.  
  808.        3.1.7         Spurious out-of-band signals received at  the  output
  809.        interface
  810.  
  811.  
  812.             (Applicable only to an output connection.)
  813.  
  814.  
  815.  
  816.  
  817.  
  818.  
  819.  
  820.  
  821.  
  822.        3.1.7.1         Level of individual components
  823.  
  824.  
  825.             With a digitally simulated sine-wave test signal in  the  fre-
  826.        quency  range  300-3400 Hz  and at a level of 0 dBm0 applied to the
  827.        exchange test point Tiof a half connection, the level  of  spurious
  828.        out-of-band  image  signals measured selectively at a 4-wire inter-
  829.        face of the output connection should be lower than  -25 dBm0.  This
  830.        value  may  need  to be more stringent to meet the overall require-
  831.        ment.
  832.  
  833.  
  834.        3.1.7.2         Overall requirement
  835.  
  836.  
  837.             Spurious out-of-band signals should not give rise to unaccept-
  838.        able  interference  in  the  equipment  connected  to  the  digital
  839.        exchange.  In  particular,  the  intelligible  and   unintelligible
  840.        crosstalk  in  a connected FDM channel should not exceed a level of
  841.        -65 dBm0 as a consequence of the spurious  out-of-band  signals  at
  842.        the half connection.
  843.  
  844.  
  845.        3.2         Characteristics for interface C1\d1
  846.  
  847.  
  848.        3.2.1         Nominal value of transmission loss
  849.  
  850.  
  851.             According to the relative levels defined in S 2.2.1, the nomi-
  852.        nal  transmission losses of a half connection with a C1\d1interface
  853.        are:
  854.  
  855.                -         Input connection:         R - AR
  856.                -         Output connection:         -S - AS
  857.             See S 2.2.1 for definitions for R , S , ARand AS.
  858.  
  859.  
  860.        3.3         Characteristics for interface C1\d2
  861.  
  862.  
  863.        3.3.1         Nominal value of transmission loss
  864.  
  865.  
  866.             According to the relative levels defined in S 2.3.1 the  nomi-
  867.        nal  transmission losses of a half connection with a C1\d2interface
  868.        are:
  869.  
  870.                -         Input connection:         R - AR
  871.                -         Output connection:         -S - AS
  872.             See S 2.2.1 for definitions for R , S , ARand AS.
  873.  
  874.  
  875.  
  876.  
  877.  
  878.  
  879.  
  880.  
  881.  
  882.        3.4         Characteristics for interface C1\d3
  883.  
  884.  
  885.        3.4.1         Nominal value of transmission loss
  886.  
  887.  
  888.             According to the relative levels defined in S 2.4.1 the  nomi-
  889.        nal  transmission losses of a half connection with a C1\d3interface
  890.        are:
  891.  
  892.                -         Input connection:         -3.5 dB,
  893.  
  894.                -         Output connection:          3.5 dB.
  895.  
  896.             Different levels at the switching stages and transmission loss
  897.        between interface C1\d3and the switching stages can require adjust-
  898.        ing these losses.
  899.  
  900.  
  901.  
  902.        Recommendation Q.554
  903.  
  904.                TRANSMISSION CHARACTERISTICS AT DIGITAL INTERFACES
  905.  
  906.  
  907.  
  908.                              OF A DIGITAL EXCHANGE
  909.  
  910.  
  911.        1       General
  912.  
  913.  
  914.             The field of application of this Recommendation  is  found  in
  915.        Recommendation Q.500.
  916.  
  917.             The signals taken into consideration are  passed  through  the
  918.        following  interfaces  as  described  in  Recommendations Q.511 and
  919.        Q.512 and Figure 1/Q.551.
  920.  
  921.                -         Interface A is for primary rate  digital  signals
  922.        at 2048 kbit/s or 1544 kbit/s.
  923.  
  924.                -         Interface B is for secondary rate digital signals
  925.        at 8448 kbit/s or 6312 kbit/s.
  926.  
  927.                -         Interface types V are for digital subscriber line
  928.        access.
  929.  
  930.             Interface types V may appear remote from the exchange  through
  931.        the use of digital transmission facilities. When this occurs, there
  932.        should be no impact on transmission parameters other than delay.
  933.  
  934.             Detailed transmission characteristics of the digital interface
  935.        ports are given in S 2 of this Recommendation.
  936.  
  937.             S 3 covers the requirements for  transmission  characteristics
  938.  
  939.  
  940.  
  941.  
  942.  
  943.  
  944.  
  945.  
  946.  
  947.        of  the  half-connections  between  the  digital interfaces and the
  948.        exchange test points. The half-connection comprises an  input  con-
  949.        nection  (the one-way 64 kbit/s path from the interface to the test
  950.        point) and an output connection (the one-way  64 kbit/s  path  from
  951.        the    test    point    to    the    interface)   as   defined   in
  952.        Recommendation Q.551. Requirements are given for the input  connec-
  953.        tion  and the output connection characteristics and the two are not
  954.        necessarily identical.
  955.  
  956.             The overall characteristics of a connection through the  digi-
  957.        tal  exchange  involving two interfaces can be obtained by suitably
  958.        combining  the  values  for  the   characteristics   of   the   two
  959.        half-connections.  For  example, the overall characteristics of the
  960.        connection between a Z interface and the A interface  are  obtained
  961.        by  combining the Z interface half-connection characteristics given
  962.        in  S 3.3   of   Recommendation Q.552   with   the   A    interface
  963.        half-connection requirements given in S 3.1 of this Recommendation.
  964.  
  965.             Where   bit   integrity   is   maintained   on   the   digital
  966.        half-connection and the error performance requirements are met, the
  967.        digital half-connection will add no impairment  to  the  voice-band
  968.        performance  of  a complete connection through the switch (with the
  969.        exception of delay). For this reason  the  digital  half-connection
  970.        requirements do not include the conventional voice band parameters.
  971.  
  972.             (The cases where bit  integrity  is  not  maintained  are  for
  973.        further study.)
  974.  
  975.             The values given are to be considered as  either  "design"  or
  976.        "performance  objectives" according to the explanation of the terms
  977.        given in Recommendation G.102 (Transmission performance  objectives
  978.        and  recommendations)  and the particular context. These objectives
  979.        should be met under the most adverse specified timing and synchron-
  980.        ization conditions as given in Recommendation Q.541, S 3.
  981.  
  982.  
  983.        2       Characteristics of interfaces
  984.  
  985.  
  986.             This section covers requirements for interfaces A, B, V.
  987.  
  988.             These interfaces must meet the  requirements  for  timing  and
  989.        synchronization given in Recommendation Q.541, S 3.
  990.  
  991.  
  992.        2.1         Interface characteristics common to digital interfaces
  993.  
  994.  
  995.             The general characteristics of the interfaces A,  B,  V2,  V3,
  996.        V4are  given  in  Recommendations G.703, G.704, G.705, G.706, Q.511
  997.        and Q.512.
  998.  
  999.  
  1000.        2.2         Interface characteristics at interface A
  1001.  
  1002.  
  1003.             The physical and electrical characteristics of interface A are
  1004.  
  1005.  
  1006.  
  1007.  
  1008.  
  1009.  
  1010.  
  1011.  
  1012.  
  1013.        given in SS 2 and 6 of Recommendation G.703.
  1014.  
  1015.  
  1016.  
  1017.        2.2.1         Jitter and wander tolerance at the exchange input
  1018.  
  1019.  
  1020.             Jitter and wander tolerance is the ability of the exchange  to
  1021.        accept  phase  deviations  on  incoming signals without introducing
  1022.        slips or errors.
  1023.  
  1024.             The jitter/wander tolerance at input A should comply:
  1025.  
  1026.                -         with Recommendation G.824,  S 3.1.1,  for  the  A
  1027.        interface at 1544 kbit/s;
  1028.  
  1029.                -         with Recommendation G.823,  S 3.1.1,  for  the  A
  1030.        interface at 2048 kbit/s.
  1031.  
  1032.             This specification may not be applicable to inputs used solely
  1033.        for synchronization purposes (i.e. for deriving the internal timing
  1034.        of the exchange).
  1035.  
  1036.  
  1037.        2.3         Interface characteristics at interface B
  1038.  
  1039.  
  1040.             The physical and electrical characteristics of interface B are
  1041.        given in SS 3 and 7 of Recommendation G.703.
  1042.  
  1043.  
  1044.        2.3.1         Jitter and wander tolerance at the exchange input
  1045.  
  1046.  
  1047.             Jitter and wander tolerance is the ability of the exchange  to
  1048.        accept  phase  deviations  on  incoming signals without introducing
  1049.        slips or errors.
  1050.  
  1051.             The jitter/wander tolerance at input B should comply:
  1052.  
  1053.                -         with Recommendation G.824,  S 4.2.2,  for  the  B
  1054.        interface at 6312 kbit/s;
  1055.  
  1056.                -         with Recommendation G.823, S  3.1.1,  for  the  B
  1057.        interface at 8448 kbit/s.
  1058.  
  1059.             This specification may not be applicable to inputs used solely
  1060.        for synchronization purposes (i.e. for deriving the internal timing
  1061.        of the exchange).
  1062.  
  1063.  
  1064.        2.4         Interface characteristics at interface V1
  1065.  
  1066.             The functional characteristics of  the  basic  access  digital
  1067.        section   between  the  V1and  T  reference-point  are  defined  in
  1068.        Recommendations Q.512 and I.AA. The characteristics and  parameters
  1069.  
  1070.  
  1071.  
  1072.  
  1073.  
  1074.  
  1075.  
  1076.  
  1077.  
  1078.        of a digital transmission system which may form part of the digital
  1079.        section  for  the   ISDN   basic   rate   access   are   given   in
  1080.        Recommendation I.AB.
  1081.  
  1082.  
  1083.        2.5         Interface characteristics at other V-type interfaces
  1084.  
  1085.  
  1086.             The other V-type interfaces  will  have  transmission  charac-
  1087.        teristics  of  the  A  and  B interfaces as given in SS 2.2 and 2.3
  1088.        above.
  1089.  
  1090.  
  1091.        3       Characteristics of 64 kbit/s half connections
  1092.  
  1093.  
  1094.             This section covers the essential digital  characteristics  of
  1095.        64 kbit/s  half  connections. Where these requirements are met, the
  1096.        digital half connection will add no impairment to  the  voice  band
  1097.        performance of a complete connection through the exchange (with the
  1098.        exception of delay). The voice band  performance  of  digital  half
  1099.        connections  may  therefore  be  interpreted by assuming that ideal
  1100.        send and receive sides (see Recommendation G.714) are connected  to
  1101.        the  digital inputs and outputs respectively. The digital half con-
  1102.        nection requirements also ensure that any  connection  through  the
  1103.        exchange  using  a  pair  of  digital half connections will provide
  1104.        acceptable performance for non-voice 64 kbit/s digital services.
  1105.  
  1106.  
  1107.        3.1         Half connection characteristics common to  all  digital
  1108.        interfaces
  1109.  
  1110.  
  1111.  
  1112.        3.1.1         Error performance
  1113.  
  1114.  
  1115.             The design objective long-term mean Bit Error Ratio (BER)  for
  1116.        a single pass of a 64 kbit/s connection through an exchange between
  1117.        the digital transmissionB/Fswitching interfaces should be 1  in 109
  1118.        or  better.  This  corresponds to 99.5% error-free minutes assuming
  1119.        that the occurrence of errors has a Poisson distribution.
  1120.  
  1121.  
  1122.  
  1123.        3.1.2         Bit integrity
  1124.  
  1125.  
  1126.             Bit integrity will be maintained if called for to  support  64
  1127.        kbit/s non-telephony services.
  1128.  
  1129.             Note  - It is understood that to meet this requirement,  digi-
  1130.        tal processing devices such as u/A law converters, echo suppressors
  1131.        and digital pads must be disabled for non-telephony calls requiring
  1132.        bit  integrity.  The means of disabling these devices has yet to be
  1133.        determined. (See Recommendation Q.551, S 1.2.6.1.)
  1134.  
  1135.  
  1136.  
  1137.  
  1138.  
  1139.  
  1140.  
  1141.  
  1142.  
  1143.  
  1144.        3.1.3         Bit sequence independence
  1145.  
  1146.  
  1147.             No limitation should be imposed by the exchange on the  number
  1148.        of  consecutive  binary  ones  or zeros or any other binary pattern
  1149.        within the 64 kbit/s paths through the exchange.
  1150.  
  1151.  
  1152.        3.1.4         Absolute group dela y
  1153.  
  1154.  
  1155.             The requirements for absolute group delay are given in S 3.3.1
  1156.        of Recommendation Q.551.
  1157.  
  1158.  
  1159.        Blanc
  1160.  
  1161.  
  1162.  
  1163.  
  1164.  
  1165.  
  1166.  
  1167.  
  1168.  
  1169.  
  1170.  
  1171.  
  1172.  
  1173.  
  1174.  
  1175.  
  1176.                                      PART II
  1177.  
  1178.  
  1179.  
  1180.  
  1181.  
  1182.  
  1183.                SUPPLEMENTS TO THE Q.500 SERIES OF RECOMMENDATIONS
  1184.  
  1185.  
  1186.  
  1187.        Blanc
  1188.  
  1189.  
  1190.  
  1191.        Montage page 174 = page blanche
  1192.  
  1193.  
  1194.  
  1195.  
  1196.  
  1197.        Supplement No. 1
  1198.  
  1199.                 DEFINITION OF RELATIVE LEVELS, TRANSMISSION LOSS
  1200.  
  1201.  
  1202.            AND ATTENUATION/FREQUENCY DISTORTION FOR DIGITAL EXCHANGES
  1203.  
  1204.                     WITH COMPLEX IMPEDANCES AT Z INTERFACES
  1205.  
  1206.  
  1207.        1       Introduction
  1208.  
  1209.  
  1210.             During the studies of Study Group XI on  transmission  charac-
  1211.        teristics  of  exchanges  it has been recognized that digital local
  1212.        exchanges may require complex impedances  at  the  subscriber  line
  1213.        interface  (see  Recommendation Q.552).  These  complex  impedances
  1214.        result in difficulties with defining relative levels,  transmission
  1215.        loss and attenuation/frequency distortion.
  1216.  
  1217.  
  1218.  
  1219.  
  1220.  
  1221.  
  1222.  
  1223.  
  1224.  
  1225.  
  1226.             This Supplement gives the basis for coherent definitions which
  1227.        are  in  accordance with the principles outlined by Study Group XII
  1228.        in the G.100 series of Recommendations, Fascicle III.1.
  1229.  
  1230.  
  1231.        2       Relative levels
  1232.  
  1233.  
  1234.             There is a clear statement by Study  Group XII  that  relative
  1235.        levels (L ) - even at ports of complex impendance - relate to power
  1236.        (in general, apparent power) at a reference frequency  of  1000 Hz.
  1237.        Accordingly,  at  a point of zero relative level (i.e. transmission
  1238.        reference point, cf. Recommendation G.101, item S 5.3.1) and at  an
  1239.        impedance Z , the reference power of 1 mW (at 1000 Hz)  corresponds
  1240.        to a voltage:
  1241.                                       Uo =
  1242.                                  \|
  1243.                                    ___________
  1244.                                    ~mW~(mu |Z|
  1245.        (1)
  1246.  
  1247.  
  1248.             It follows that generally at a point of relative level  L  the
  1249.        voltage will be
  1250.                                      U  = 10
  1251.                                      L/20 x
  1252.                                  \|
  1253.                                    ___________
  1254.                                    ~mW~(mu |Z|
  1255.        (2)
  1256.  
  1257.  
  1258.        and that consequently the level L can be expressed as
  1259.                                    L = 20 log
  1260.  
  1261.                                   \|
  1262.                                     _________
  1263.                                     1 mW x|Z|
  1264.                                   ___________
  1265.        (3)
  1266.  
  1267.  
  1268.             This is the basis for a coherent  definition  of  transmission
  1269.        loss,  and  subsequently  of  attenuation/frequency  distortion, as
  1270.        derived below.
  1271.  
  1272.             Note  - In the future, measurements should be made at 1020 Hz.
  1273.  
  1274.  
  1275.        3       nominal transmission loss
  1276.  
  1277.  
  1278.             In the field of telecommunications, it is  a  well-established
  1279.        practice  to define the nominal transmission loss (NL ) between two
  1280.        points as the difference between  the  relative  levels  associated
  1281.        with  these  points.  If, for instance, for a "connection through a
  1282.        digital exchange" the relative level at the input is Li, and at the
  1283.        output, Lo, then the nominal loss is
  1284.                                    NL = Li- Lo
  1285.        (4)
  1286.  
  1287.        _________________________
  1288.        Watt is the unit of apparent power as well as  of  real
  1289.        power.
  1290.  
  1291.  
  1292.  
  1293.  
  1294.  
  1295.  
  1296.  
  1297.  
  1298.  
  1299.  
  1300.  
  1301.                                                        Figures 1 and 2, p.
  1302.  
  1303.  
  1304.  
  1305.  
  1306.             Taking into account that according to the  definition  of  the
  1307.        power  reference circuit (Figure 1), E  | is frequency-independent,
  1308.        one obtains from equations (3) and (4) the nominal loss.
  1309.                                    NL = 20 log
  1310.                             |
  1311.                             |fIU(1000 Hz)
  1312.                              ____________|
  1313.                                          |  + 10 log
  1314.                               |
  1315.                               |fIZ  01 (1000 Hz)
  1316.                                _________________|
  1317.                                                 |
  1318.        (5)
  1319.  
  1320.  
  1321.             It may be noted that equation (5)  represents  the  "composite
  1322.        loss"  (ITU definition 05.20) at 1000 Hz. The composite loss is the
  1323.        only measure of attenuation that allows adding  of  the  losses  of
  1324.        "half-channels"  (i.e. A-D  and  D-A)  regardless  of  the specific
  1325.        impendances at the input and output ports.
  1326.  
  1327.  
  1328.        4       attenuation/frequency distortion
  1329.  
  1330.  
  1331.             "Attenuation distortion" or "loss distortion" is the result of
  1332.        imperfect  amplitude/frequency  response and is generally specified
  1333.        in addition to the relative levels of a transmission section,  from
  1334.        which  the  nominal transmission loss is derived. The definition of
  1335.        the attenuation/frequency distortion (LD ) is well established:  it
  1336.        is  the  difference  between  the actual response of voltage versus
  1337.        frequency U ( f ) and  the  ideal  (planned)  response  of  voltage
  1338.        versus  frequency  U * ( f ), referred to the corresponding differ-
  1339.        ence at 1000 Hz:
  1340.         LD  =  |
  1341.                |20 log|
  1342.                       |fIU(f)
  1343.                        ______|
  1344.                              |- 20 log|
  1345.                                       |fIU *(f)
  1346.                                        ________|
  1347.                                                |
  1348.                                                 |
  1349.                                                 | - |
  1350.                                                     |20 log|
  1351.                                                            |fIU(1000 Hz)
  1352.                                                             ____________|
  1353.                                                                         |-
  1354.         20 log|
  1355.               |fIU *(1000 Hz)
  1356.                ______________|
  1357.                              |
  1358.                               |
  1359.                               | (6)
  1360.  
  1361.  
  1362.  
  1363.             Equation (6) can be rewritten as follows:
  1364.                                    LD = 20 log
  1365.                                  |
  1366.                                  |   fIU(f)
  1367.                                   ____________|
  1368.                                               |
  1369.                                     - 20 log
  1370.                                 |
  1371.                                 |   fIU *(f)
  1372.                                  ______________|
  1373.                                                |
  1374.        (7)
  1375.  
  1376.  
  1377.  
  1378.             For practical reasons the ideal  response  of  voltage  versus
  1379.        frequency,  U  *  (  f  ), is flat. Taking this into account, equa-
  1380.        tion (7) reduces further to
  1381.                                    LD = 20 log
  1382.                                  |
  1383.                                  |   fIU(f)
  1384.                                   ____________|
  1385.                                               |
  1386.        (8)
  1387.  
  1388.  
  1389.             It should be noted that equation (8) is  valid  regardless  of
  1390.        whether  Z0\d1is  equal to Z0\d2or not. However, impedance matching
  1391.  
  1392.  
  1393.  
  1394.  
  1395.  
  1396.  
  1397.  
  1398.  
  1399.  
  1400.        at input (Z0\d1`  = Z0\d1) and output (Z0\d2`  = Z0\d2) is assumed.
  1401.        A  measurement  in accordance with equation (8) is entirely in con-
  1402.        formity with existing measuring techniques.
  1403.  
  1404.  
  1405.        5       Conclusions
  1406.  
  1407.  
  1408.             Nominal transmission loss and attenuation/frequency distortion
  1409.        are  essential  loss  parameters.  Their  definitions in Sections 3
  1410.        and 4 are based on the definition of  relative  (power)  levels  at
  1411.        1000 Hz  in  accordance  with  Study Group XII which has stated the
  1412.        following advantages:
  1413.  
  1414.                1)         an illustrative indication of  passband  perfor-
  1415.        mance  (especially with regard to band-edge distortion and extrane-
  1416.        ous ripples);
  1417.  
  1418.                2)         a loss definition in accordance with  the  rela-
  1419.        tive level definition;
  1420.  
  1421.                3)         the loss values are relevant to  singing  margin
  1422.        evaluation;
  1423.  
  1424.                4)         the loudness insertion  loss  will  be  (almost)
  1425.        equal to the exchange loss;
  1426.  
  1427.                5)         additivity with a fair degree of accuracy;
  1428.  
  1429.                6)          the  definition  is  also  suitable  for   half
  1430.        exchange loss currently envisaged by Study Group XI.
  1431.  
  1432.  
  1433.  
  1434.        Supplement No. 2
  1435.  
  1436.                   IMPEDANCE STRATEGY FOR TELEPHONE INSTRUMENTS
  1437.  
  1438.  
  1439.  
  1440.           AND DIGITAL LOCAL EXCHANGES  IN THE BRITISH TELECOM NETWORK
  1441.  
  1442.  
  1443.        1       Introduction
  1444.  
  1445.  
  1446.             When planning the introduction of digital local  exchanges  it
  1447.        is  essential  to  take  into  account  the  subjective performance
  1448.        offered to customers. This will, of course,  include  provision  of
  1449.        overall  loudness  ratings  within  an  acceptable range of values.
  1450.        Noise, distortion and other impairments also need to be  adequately
  1451.        controlled. However, it is also important to consider those parame-
  1452.        ters largely influenced by the impedances associated with telephone
  1453.        instruments,  local  lines  and exchanges. In particular acceptance
  1454.        values of sidetone and echo/stability losses need to  be  obtained.
  1455.        These parameters are influenced by the choice of:
  1456.  
  1457.  
  1458.  
  1459.  
  1460.  
  1461.  
  1462.  
  1463.  
  1464.  
  1465.  
  1466.                i)          Input  and  balance  impedances  of   telephone
  1467.        instruments,
  1468.  
  1469.                ii)         Input and balance  impedances  of  the  digital
  1470.        exchange hybrid,
  1471.  
  1472.                iii)         Impedances of the 2-wire local lines.
  1473.  
  1474.             This contribution outlines the impedance strategy adopted  for
  1475.        telephone  instruments  and  digital local exchanges in the British
  1476.        Telecom network. It is shown that there  are  major  advantages  in
  1477.        adopting  complex  impedances  both for the exchange hybrid and for
  1478.        new telephone instruments. The contribution  includes  calculations
  1479.        of  sidetone,  echo  and stability balance return losses based on a
  1480.        sample of 1800 local lines in the British Telecom network.
  1481.  
  1482.  
  1483.        2       Impedance strategy for a digital local exchange
  1484.  
  1485.  
  1486.             2.1 In order to adequately control echo and  stability  losses
  1487.        in  the digital network the nominal hybrid balance impedance ZB for
  1488.        lines of up to 10 dB attenuation is based on a  3 element  network.
  1489.        This  network  consists  of  a  resistor  in series with a parallel
  1490.        resistor/capacitor combination,  i.e.:
  1491.  
  1492.  
  1493.  
  1494.                                                               Figure 1, p.
  1495.  
  1496.  
  1497.             With appropriate component values it has been found that  this
  1498.        network  can give significantly improved echo and stability balance
  1499.        return losses compared with a resistive network.
  1500.  
  1501.             2.2 The nominal exchange input impedance ZI is also based on a
  1502.        3  element  network  of  the same form as the balance impedance ZB.
  1503.        This network, with suitable component values, is required  to  give
  1504.        an  acceptable sidetone performance on the lower loss lines. It has
  1505.        been found that a 600 _ resistive input impedance  gives  unaccept-
  1506.        able sidetone performance on these lower loss lines.
  1507.  
  1508.  
  1509.  
  1510.        3       Impedance strategy for telephone instruments
  1511.  
  1512.  
  1513.             It should be noted that the digital local exchange is designed
  1514.        to  operate  with  a  low feeding current ( = 40 mA). The telephone
  1515.        instrument will therefore be operating as though it were  connected
  1516.        to  a long line on a conventional analogue exchange. In particular,
  1517.        any regulation function will be disabled.
  1518.  
  1519.  
  1520.             The input impedance  of  present  instruments  is,  under  low
  1521.        current  feeding  conditions,  substantially resistive. It has been
  1522.        found that there is a  significant  improvement  in  echo/stability
  1523.  
  1524.  
  1525.  
  1526.  
  1527.  
  1528.  
  1529.  
  1530.  
  1531.  
  1532.        balance return losses at the exchange hybrid if the telephone input
  1533.        impedance is also made complex. The preferred impedance is close to
  1534.        the design value for the exchange balance impedance ZB.
  1535.  
  1536.  
  1537.        4       Background to calculated results
  1538.  
  1539.  
  1540.             This section includes the results of calculating STMR  values,
  1541.        echo  and stability balance return losses for a range of local con-
  1542.        nections.
  1543.  
  1544.             Four groups of exchange lines have been used where the  groups
  1545.        have  mean  attenuations  of  1 dB, 3 dB, 6 dB and 9 dB. Each group
  1546.        consists of at least 100 samples of  local  lines  in  the  British
  1547.        Telecom network with attenuations within 1 dB of the mean value for
  1548.        the group.
  1549.  
  1550.             Two  telephone  instruments  have  been  used  with  identical
  1551.        characteristics  except for input impedance. One instrument retains
  1552.        a  conventional,  substantially  resistive  impedance;  the   other
  1553.        instrument  uses a complex capacitive input impedance. The sidetone
  1554.        balance impedance is, in both cases, designed to match long lengths
  1555.        of 0.5 mm Cu cable.
  1556.  
  1557.             Two cases for the exchange hybrid impedances  are  considered.
  1558.        The  strategy outlined in Section 2 is used i.e., complex input and
  1559.        balance impedance, and  for  comparison  purposes,  a  conventional
  1560.        "transmission equipment" hybrid is assumed with nominal 600 _ input
  1561.        and balance impedances.
  1562.  
  1563.             Using a computer program, values of echo and stability balance
  1564.        return  losses,  and sidetone masking rating are calculated for the
  1565.        four exchange line groups with the two  telephone  instruments  and
  1566.        two exchange line hybrids.
  1567.  
  1568.  
  1569.        5       Results
  1570.  
  1571.  
  1572.  
  1573.        5.1         Sidetone values
  1574.  
  1575.  
  1576.             For this case the comparison is made between a 600 _  exchange
  1577.        input  impedance and a complex input impedance. (It should be noted
  1578.        that the STMR values have been calculated as in Recommendation P.79
  1579.        of the Blue Book).
  1580.  
  1581.             Note  - The exchange input impedance has the following approx-
  1582.        imate values:
  1583.  
  1584.             R1 = 300 _, R2 = 1000 _, C = 220 nF (see Figure 1).
  1585.  
  1586.             The results are summarized in Table 1 below:
  1587.                                   H.T. [T1.2]
  1588.                                      TABLE 1
  1589.  
  1590.  
  1591.  
  1592.  
  1593.  
  1594.  
  1595.  
  1596.  
  1597.  
  1598.                            Calculated values of STMR
  1599.  
  1600.                __________________________________________________
  1601.                                         Mean value of STMR (dB)
  1602.                                                    {
  1603.  
  1604.  
  1605.                 Exchange termination
  1606.                                         1      3      6      9
  1607.                __________________________________________________
  1608.                 600 _                   2.6    5.2    8.1   12.4
  1609.                __________________________________________________
  1610.                 Complex termination    13.9   14.8   12.7   13.0
  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.  
  1657.                                                   |
  1658.                                                   |
  1659.                                                   |
  1660.                                                   |
  1661.                                                   |
  1662.                                                   |
  1663.                                                   |
  1664.  
  1665.  
  1666.  
  1667.  
  1668.  
  1669.                                                          |
  1670.                                                          |
  1671.                                                          |
  1672.                                                          |
  1673.                                                          |
  1674.                                                          |
  1675.                                                          |
  1676.  
  1677.  
  1678.  
  1679.  
  1680.  
  1681.                                                                 |
  1682.                                                                 |
  1683.                                                                 |
  1684.                                                                 |
  1685.                                                                 |
  1686.                                                                 |
  1687.                                                                 |
  1688.                                                                 |
  1689.                                                                 |
  1690.  
  1691.  
  1692.  
  1693.  
  1694.  
  1695.  
  1696.  
  1697.  
  1698.  
  1699.                                                            Table 1 [T1. p.
  1700.  
  1701.  
  1702.  
  1703.  
  1704.             It is clear from Table 1 that a 600 _  termination  gives  far
  1705.        from  satisfactory  results  with  shorter  local  lines which will
  1706.        include at least 50% of local lines in the British Telecom network.
  1707.        Use  of  a  complex  input  impedance improves these STMR values by
  1708.        approximately 10 dB and the values are closer  to  the  recommended
  1709.        values given in Recommendation G.121.
  1710.  
  1711.             These results show that a complex input impedance is essential
  1712.        for  the case of sensitive telephone instruments directly connected
  1713.        to digital exchange  hybrids.  The  performance  with  a  resistive
  1714.        impedance  is  in fact worse than the performance on a conventional
  1715.        analogue exchange because of the low feeding current and  impedance
  1716.        masking effect of the digital exchange.
  1717.  
  1718.  
  1719.        5.2         Echo and stability balance return losses
  1720.  
  1721.  
  1722.             As far as impedance is concerned the most important factor  is
  1723.        the choice of the balance impedance for the exchange line hybrid as
  1724.        this determines the network echo and  stability  performance.  Ini-
  1725.        tially a comparison is made between a 600 _ impedance and a complex
  1726.        impedance assuming existing telephone instruments. Having chosen  a
  1727.        balance  impedance  it is then shown that a further improvement can
  1728.        be made by considering the telephone input impedance.
  1729.  
  1730.  
  1731.        5.2.1         Exchange balance impedance
  1732.  
  1733.  
  1734.             Table 2 below shows the summarized results for mean values  of
  1735.        echo    balance    return    loss    (calculated    according    to
  1736.        Recommendation G.122, Volume III.1, of the Blue Book), and  stabil-
  1737.        ity balance return loss.
  1738.  
  1739.             Note  - The complex balance impedance has  approximate  values
  1740.        R1= 370 _, R2= 620 _, C = 310 nF (see Figure 1).
  1741.                                   H.T. [T2.2]
  1742.                                      TABLE 2
  1743.  
  1744.  
  1745.  
  1746.  
  1747.  
  1748.  
  1749.  
  1750.  
  1751.  
  1752.                    Calculated values of mean echo (stability)
  1753.                              balance return losses
  1754.                                     assuming
  1755.                        existing telephone input impedance
  1756.  
  1757.        ____________________________________________________________________________________
  1758.                                                                {
  1759.  
  1760.  
  1761.  
  1762.                                           {
  1763.  
  1764.  
  1765.  
  1766.  
  1767.         Exchange balance impedance
  1768.  
  1769.  
  1770.                                           1             3             6             9
  1771.        ____________________________________________________________________________________
  1772.         600 _                        22.5 (13.9)   12.9 (7.5)     9.4 (6.2)     8.3 (6.0)
  1773.        ____________________________________________________________________________________
  1774.         Complex impedance            10.2 (8.0)    13.8 (9.1)    15.2 (11.2)   17.1 (12.9)
  1775.        ____________________________________________________________________________________
  1776.  
  1777.       |
  1778.       |
  1779.       |
  1780.       |
  1781.       |
  1782.       |
  1783.       |
  1784.       |
  1785.       |
  1786.       |
  1787.       |
  1788.       |
  1789.  
  1790.  
  1791.  
  1792.  
  1793.  
  1794.  
  1795.  
  1796.  
  1797.  
  1798.  
  1799.                                   |
  1800.                                   |
  1801.                                   |
  1802.                                   |
  1803.                                   |
  1804.                                   |
  1805.                                   |
  1806.                                   |
  1807.                                   |
  1808.                                   |
  1809.                                   |
  1810.                                   |
  1811.  
  1812.  
  1813.  
  1814.  
  1815.  
  1816.  
  1817.  
  1818.  
  1819.  
  1820.  
  1821.                                                 |
  1822.                                                 |
  1823.                                                 |
  1824.                                                 |
  1825.                                                 |
  1826.                                                 |
  1827.                                                 |
  1828.                                                 |
  1829.                                                 |
  1830.                                                 |
  1831.  
  1832.  
  1833.  
  1834.  
  1835.  
  1836.  
  1837.  
  1838.  
  1839.                                                               |
  1840.                                                               |
  1841.                                                               |
  1842.                                                               |
  1843.                                                               |
  1844.                                                               |
  1845.                                                               |
  1846.                                                               |
  1847.                                                               |
  1848.                                                               |
  1849.  
  1850.  
  1851.  
  1852.  
  1853.  
  1854.  
  1855.  
  1856.  
  1857.                                                                             |
  1858.                                                                             |
  1859.                                                                             |
  1860.                                                                             |
  1861.                                                                             |
  1862.                                                                             |
  1863.                                                                             |
  1864.                                                                             |
  1865.                                                                             |
  1866.                                                                             |
  1867.  
  1868.  
  1869.  
  1870.  
  1871.  
  1872.  
  1873.  
  1874.  
  1875.                                                                                           |
  1876.                                                                                           |
  1877.                                                                                           |
  1878.                                                                                           |
  1879.                                                                                           |
  1880.                                                                                           |
  1881.                                                                                           |
  1882.                                                                                           |
  1883.                                                                                           |
  1884.                                                                                           |
  1885.                                                                                           |
  1886.                                                                                           |
  1887.  
  1888.  
  1889.  
  1890.  
  1891.  
  1892.  
  1893.  
  1894.  
  1895.  
  1896.  
  1897.  
  1898.  
  1899.                                                         Table 2 [T2.2], p.
  1900.  
  1901.  
  1902.  
  1903.             In addition to calculating mean values for  the  distributions
  1904.        it is important to consider the edges of the distributions. This is
  1905.        especially true for echo and stability performance where it is  the
  1906.        worst case values that are likely to cause network difficulties.
  1907.  
  1908.             Table 3 shows the minimum values of calculated echo  and  sta-
  1909.        bility  balance  return losses for the samples of lines considered.
  1910.        The values for stability balance return loss  are  those  given  in
  1911.        brackets.
  1912.  
  1913.  
  1914.                                   H.T. [T3.2]
  1915.                                      TABLE 3
  1916.                  Calculated values of minimum echo (stability)
  1917.                              balance return losses
  1918.                                assuming existing
  1919.                            telephone input impedance
  1920.  
  1921.         _________________________________________________________________
  1922.                                                        {
  1923.  
  1924.  
  1925.  
  1926.  
  1927.  
  1928.                                          {
  1929.  
  1930.  
  1931.  
  1932.  
  1933.  
  1934.          Exchange balance impedance
  1935.  
  1936.  
  1937.  
  1938.                                          1        3        6        9
  1939.         _________________________________________________________________
  1940.          600 _                        20 (13)   11 (5)    8 (4)    6 (3)
  1941.         _________________________________________________________________
  1942.          Complex impedance             9 (7)    11 (7)   12 (9)   11 (7)
  1943.         _________________________________________________________________
  1944.  
  1945.        |
  1946.        |
  1947.        |
  1948.        |
  1949.        |
  1950.        |
  1951.        |
  1952.        |
  1953.        |
  1954.        |
  1955.        |
  1956.        |
  1957.        |
  1958.        |
  1959.  
  1960.  
  1961.  
  1962.  
  1963.  
  1964.  
  1965.  
  1966.  
  1967.  
  1968.  
  1969.  
  1970.  
  1971.                                    |
  1972.                                    |
  1973.                                    |
  1974.                                    |
  1975.                                    |
  1976.                                    |
  1977.                                    |
  1978.                                    |
  1979.                                    |
  1980.                                    |
  1981.                                    |
  1982.                                    |
  1983.                                    |
  1984.                                    |
  1985.  
  1986.  
  1987.  
  1988.  
  1989.  
  1990.  
  1991.  
  1992.  
  1993.  
  1994.  
  1995.  
  1996.  
  1997.                                              |
  1998.                                              |
  1999.                                              |
  2000.                                              |
  2001.                                              |
  2002.                                              |
  2003.                                              |
  2004.                                              |
  2005.                                              |
  2006.                                              |
  2007.                                              |
  2008.                                              |
  2009.  
  2010.  
  2011.  
  2012.  
  2013.  
  2014.  
  2015.  
  2016.  
  2017.  
  2018.  
  2019.                                                       |
  2020.                                                       |
  2021.                                                       |
  2022.                                                       |
  2023.                                                       |
  2024.                                                       |
  2025.                                                       |
  2026.                                                       |
  2027.                                                       |
  2028.                                                       |
  2029.                                                       |
  2030.                                                       |
  2031.  
  2032.  
  2033.  
  2034.  
  2035.  
  2036.  
  2037.  
  2038.  
  2039.  
  2040.  
  2041.                                                                |
  2042.                                                                |
  2043.                                                                |
  2044.                                                                |
  2045.                                                                |
  2046.                                                                |
  2047.                                                                |
  2048.                                                                |
  2049.                                                                |
  2050.                                                                |
  2051.                                                                |
  2052.                                                                |
  2053.  
  2054.  
  2055.  
  2056.  
  2057.  
  2058.  
  2059.  
  2060.  
  2061.  
  2062.  
  2063.                                                                         |
  2064.                                                                         |
  2065.                                                                         |
  2066.                                                                         |
  2067.                                                                         |
  2068.                                                                         |
  2069.                                                                         |
  2070.                                                                         |
  2071.                                                                         |
  2072.                                                                         |
  2073.                                                                         |
  2074.                                                                         |
  2075.                                                                         |
  2076.                                                                         |
  2077.  
  2078.  
  2079.  
  2080.  
  2081.  
  2082.  
  2083.  
  2084.  
  2085.  
  2086.  
  2087.  
  2088.  
  2089.  
  2090.  
  2091.  
  2092.  
  2093.  
  2094.  
  2095.  
  2096.  
  2097.  
  2098.  
  2099.  
  2100.                                                         Table 3 [T3.2], p.
  2101.  
  2102.  
  2103.             With the exception of the 1 dB sample of lines it can be  seen
  2104.        from Table  2 that the complex impedance results in mean values for
  2105.        the distributions which are higher than  the  corresponding  values
  2106.        using a 600 _ impedance. The improvement is particularly marked for
  2107.        the higher loss exchange lines. When the minimum values of the dis-
  2108.        tributions  are  also taken into account (Table 3) there is a clear
  2109.        advantage in using the complex balance impedance. A similar  advan-
  2110.        tage  would  also  be obtained with non-speech devices such as data
  2111.        modems which have an impedance similar to  that  of  the  telephone
  2112.        instrument (assuming a low feeding current).
  2113.  
  2114.  
  2115.        5.2.2         Telephone input impedance
  2116.  
  2117.  
  2118.             Having chosen a suitable complex  balance  impedance  for  the
  2119.        exchange  hybrid,  the  options  for  changing  the telephone input
  2120.        impedance can be considered.  Tables 4  and  5  present  calculated
  2121.        results  for the distributions of echo and stability balance return
  2122.        losses at the exchange hybrid, comparing the effect of complex  and
  2123.        resistive telephone input impedances.
  2124.  
  2125.             Note  - The input impedance  has  nominal  values  R1 = 370 _,
  2126.        R2 = 620 _, C = 310 nF. (See Figure 1.)
  2127.                                   H.T. [T4.2]
  2128.                                      TABLE 4
  2129.                    Calculated value of mean echo (stability)
  2130.                              balance return losses
  2131.                                 assuming complex
  2132.                            exchange balance impedance
  2133.  
  2134.        ___________________________________________________________________________________
  2135.                                                               {
  2136.  
  2137.  
  2138.  
  2139.  
  2140.                                          {
  2141.  
  2142.  
  2143.  
  2144.  
  2145.         Telephone input impedance
  2146.  
  2147.  
  2148.                                          1             3             6             9
  2149.        ___________________________________________________________________________________
  2150.         Resistive                   10.2 (8.0)    13.8 (9.1)    15.2 (11.2)   17.1 (12.9)
  2151.        ___________________________________________________________________________________
  2152.         Complex                     29.0 (23.6)   21.0 (13.9)   16.9 (12.8)   17.0 (11.8)
  2153.        ___________________________________________________________________________________
  2154.  
  2155.       |
  2156.       |
  2157.       |
  2158.       |
  2159.       |
  2160.       |
  2161.       |
  2162.       |
  2163.       |
  2164.       |
  2165.       |
  2166.       |
  2167.       |
  2168.  
  2169.  
  2170.  
  2171.  
  2172.  
  2173.  
  2174.  
  2175.  
  2176.  
  2177.  
  2178.  
  2179.                                  |
  2180.                                  |
  2181.                                  |
  2182.                                  |
  2183.                                  |
  2184.                                  |
  2185.                                  |
  2186.                                  |
  2187.                                  |
  2188.                                  |
  2189.                                  |
  2190.                                  |
  2191.                                  |
  2192.  
  2193.  
  2194.  
  2195.  
  2196.  
  2197.  
  2198.  
  2199.  
  2200.  
  2201.  
  2202.  
  2203.                                                |
  2204.                                                |
  2205.                                                |
  2206.                                                |
  2207.                                                |
  2208.                                                |
  2209.                                                |
  2210.                                                |
  2211.                                                |
  2212.                                                |
  2213.                                                |
  2214.  
  2215.  
  2216.  
  2217.  
  2218.  
  2219.  
  2220.  
  2221.  
  2222.  
  2223.                                                              |
  2224.                                                              |
  2225.                                                              |
  2226.                                                              |
  2227.                                                              |
  2228.                                                              |
  2229.                                                              |
  2230.                                                              |
  2231.                                                              |
  2232.                                                              |
  2233.                                                              |
  2234.  
  2235.  
  2236.  
  2237.  
  2238.  
  2239.  
  2240.  
  2241.  
  2242.  
  2243.                                                                            |
  2244.                                                                            |
  2245.                                                                            |
  2246.                                                                            |
  2247.                                                                            |
  2248.                                                                            |
  2249.                                                                            |
  2250.                                                                            |
  2251.                                                                            |
  2252.                                                                            |
  2253.                                                                            |
  2254.  
  2255.  
  2256.  
  2257.  
  2258.  
  2259.  
  2260.  
  2261.  
  2262.  
  2263.                                                                                          |
  2264.                                                                                          |
  2265.                                                                                          |
  2266.                                                                                          |
  2267.                                                                                          |
  2268.                                                                                          |
  2269.                                                                                          |
  2270.                                                                                          |
  2271.                                                                                          |
  2272.                                                                                          |
  2273.                                                                                          |
  2274.                                                                                          |
  2275.                                                                                          |
  2276.  
  2277.  
  2278.  
  2279.  
  2280.  
  2281.  
  2282.  
  2283.  
  2284.  
  2285.  
  2286.  
  2287.  
  2288.  
  2289.                                                         Table 4 [T4.2], p.
  2290.  
  2291.  
  2292.  
  2293.                                   H.T. [T5.2]
  2294.                                      TABLE 5
  2295.        Calculated value of minimum echo (stability) balance return losses
  2296.  
  2297.  
  2298.  
  2299.  
  2300.  
  2301.  
  2302.  
  2303.  
  2304.  
  2305.  
  2306.                   assuming complex exchange balance impedance
  2307.  
  2308.        __________________________________________________________________
  2309.                                                       {
  2310.  
  2311.  
  2312.  
  2313.  
  2314.                                        {
  2315.  
  2316.  
  2317.  
  2318.  
  2319.         Telephone input impedance
  2320.  
  2321.  
  2322.                                        1         3         6        9
  2323.        __________________________________________________________________
  2324.         Resistive                    9 (7)    11 (7)    12 (9)    11 (7)
  2325.        __________________________________________________________________
  2326.         Complex                     24 (18)   15 (11)   13 (10)   10 (7)
  2327.        __________________________________________________________________
  2328.  
  2329.       |
  2330.       |
  2331.       |
  2332.       |
  2333.       |
  2334.       |
  2335.       |
  2336.       |
  2337.       |
  2338.       |
  2339.       |
  2340.       |
  2341.       |
  2342.  
  2343.  
  2344.  
  2345.  
  2346.  
  2347.  
  2348.  
  2349.  
  2350.  
  2351.  
  2352.  
  2353.                                  |
  2354.                                  |
  2355.                                  |
  2356.                                  |
  2357.                                  |
  2358.                                  |
  2359.                                  |
  2360.                                  |
  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.  
  2436.  
  2437.                                                                         |
  2438.                                                                         |
  2439.                                                                         |
  2440.                                                                         |
  2441.                                                                         |
  2442.                                                                         |
  2443.                                                                         |
  2444.                                                                         |
  2445.                                                                         |
  2446.                                                                         |
  2447.                                                                         |
  2448.                                                                         |
  2449.                                                                         |
  2450.  
  2451.  
  2452.  
  2453.  
  2454.  
  2455.  
  2456.  
  2457.  
  2458.  
  2459.  
  2460.  
  2461.  
  2462.  
  2463.                                                         Table 5 [T5.2], p.
  2464.  
  2465.  
  2466.             The results in Tables 4 and 5 show a  significant  improvement
  2467.        in  echo  and  stability  balance  return losses for the lower loss
  2468.        local lines. There is little difference for the higher  loss  lines
  2469.        as  the  balance  return  loss is primarily determined by the cable
  2470.        characteristics. It can be concluded that there is a  clear  advan-
  2471.        tage in designing future telephone instruments with a complex input
  2472.        impedance.
  2473.  
  2474.  
  2475.        6       New telephone instruments in the existing analogue network
  2476.  
  2477.  
  2478.             In  S 5.2.2  the  advantages  of  a  complex  telephone  input
  2479.        impedance  have  been illustrated when used with digital exchanges.
  2480.        However, there are also advantages if these instruments are used on
  2481.        conventional analogue exchanges.
  2482.  
  2483.             The sidetone balance impedance  of  instruments  is  generally
  2484.        optimised around the capacitive impedance of unloaded cable. If the
  2485.        telephone input impedance is also capacitive then the sidetone per-
  2486.        formance  of instruments on own exchange calls can be improved. The
  2487.        improvement will be most marked when both instruments are on  short
  2488.        lines  hence  the  sidetone  is  largely  determined  by  the input
  2489.        impedance of the other instrument. This situation is widely encoun-
  2490.        tered on analogue PABXs where the majority of extensions are of low
  2491.        loss.
  2492.  
  2493.  
  2494.        7       Application to other voiceband terminal equipment
  2495.  
  2496.  
  2497.             The discussions in this paper have concentrated  on  telephone
  2498.        instruments.  However  the  conclusions  concerning telephone input
  2499.        impedance can equally be  applied  to  other  voiceband  equipment,
  2500.        e.g., data  modems.  Work  in Study Group XII has shown that higher
  2501.        speed  modem  services  require  signal  to  listener  echo  ratios
  2502.        approaching  25 dB  for  successful  operation.  If  the data modem
  2503.  
  2504.  
  2505.  
  2506.  
  2507.  
  2508.  
  2509.  
  2510.  
  2511.  
  2512.        adopts a complex input impedance then the improvements in stability
  2513.        balance  return  losses  (and  hence signal to listener echo ratio)
  2514.        discussed in S 5.2.2 can be obtained.
  2515.  
  2516.  
  2517.        8       Summary and conclusions
  2518.  
  2519.  
  2520.             This paper has considered aspects of an impedance strategy for
  2521.        the  local network with the introduction of digital local exchanges
  2522.        and new telephone instruments.
  2523.  
  2524.             Calculations based on a large sample of  local  lines  in  the
  2525.        British Telecom network have shown that:
  2526.  
  2527.                i)         The input impedance of the digital exchange must
  2528.        take into account the sidetone performance of the telephone instru-
  2529.        ments.  To provide acceptable  sidetone  performance  it  has  been
  2530.        found  necessary  to  provide  a complex input impedance which more
  2531.        closely matches the sidetone balance  impedance  of  the  telephone
  2532.        instrument.
  2533.  
  2534.  
  2535.                ii)         Adopting a complex exchange  balance  impedance
  2536.        gives  a  significant  improvement  in  echo  and stability balance
  2537.        return losses. This improvement is considered necessary to  provide
  2538.        adequate  echo performance in the digital network without requiring
  2539.        extensive use of echo control devices.
  2540.  
  2541.                iii)         A further improvement in  echo  and  stability
  2542.        losses is obtained by using a complex input impedance for new tele-
  2543.        phone instruments. This impedance also improves the  sidetone  per-
  2544.        formance of connections on analogue exchanges.
  2545.  
  2546.                iv)         The conclusions  are  also  relevant  to  other
  2547.        voiceband  apparatus.  Signal  to listener echo ratios on voiceband
  2548.        data connections can be improved if the modems use a complex  input
  2549.        impedance.
  2550.  
  2551.  
  2552.        Blanc
  2553.  
  2554.  
  2555.  
  2556.  
  2557.  
  2558.  
  2559.  
  2560.  
  2561.  
  2562.  
  2563.  
  2564.  
  2565.  
  2566.  
  2567.  
  2568.  
  2569.  
  2570.  
  2571.  
  2572.  
  2573.  
  2574.  
  2575.