DE1059996B

DE1059996B - Method of balancing far-end crosstalk in telecommunications cables

Info

Publication number: DE1059996B
Application number: DES49632A
Authority: DE
Inventors: Dr-Ing Walter Eberl; Christoph Kaehler
Original assignee: Siemens Corp
Current assignee: Siemens Corp
Priority date: 1956-07-20
Filing date: 1956-07-20
Publication date: 1959-06-25

Description

DEUTSCHESGERMAN

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Ausgleich des Fernnebensprechens in Fernmeldekabeln, in denen zwischen den Leitergruppen ein Nebensprechen auftritt, das durch Kopplungen über dritte Kreise verursacht und als doppeltes Nahnebensprechen zu diesen übertragen wird.The invention relates to a method for balancing long distance crosstalk in telecommunication cables, in which there is crosstalk between the conductor groups, which is caused by couplings third circles and is transmitted to them as double near-end crosstalk.

Das Fernnebensprechen in Fernmeldekabeln wird bekannterweise stark von den im Kabel vorhandenen dritten Kreisen, z. B. aus den Stämmen eines Vierers gebildeten Phantomkreisen und anderen aus einzelnen Verseilelementen oder diesen und Erde gebildeten Übertragungskreisen beeinflußt. Wenn zwischen den Stämmen des betrachteten Vierers und solchen dritten Kreisen Kopplungen bestehen, entsteht über das doppelte Nahnebensprechen zu diesen Kreisen eine indirekte Fernnebensprechkopplung, die unter Umständen einen so ungünstigen Frequenzverlauf annehmen kann, daß sie mit bekannten Mitteln nicht mehr ausgleichbar ist. Zur Vermeidung des indirekten Fernnebensprechens ist es bekannt, in die als dritte Leitungskreise wirksamen Leitungen Filerelemente, z.B. Drosseln oder Siebketten, einzuschalten, um die Fortpflanzung der störenden Energie im dritten Kreis zu schwächen oder zu verhindern. Diese Maßnahmen der Einschaltung von Siebelementen sind jedoch in den meisten Fällen mit einem großen gerätemäßigen Aufwand verbunden und daher vielfach unwirtschaftlich.Far-end crosstalk in telecommunications cables is known to be greatly dependent on that present in the cable third circles, e.g. B. phantom circles formed from the trunks of a foursome and others from individual ones Stranding elements or these and earth transmission circuits influenced. If between the Stems of the four under consideration and such third circles exist couplings, arises over the double Near end crosstalk to these circles is an indirect far end crosstalk coupling that may occur can assume such an unfavorable frequency curve that it can no longer be compensated with known means is. To avoid indirect long-distance crosstalk, it is known to use the third line circuits effective lines to switch on filer elements, e.g. chokes or sieve chains, in order to promote the propagation to weaken or prevent the disturbing energy in the third circle. These measures of the Activation of sieve elements, however, in most cases involves a great deal of equipment connected and therefore often uneconomical.

Es ist auch ein Verfahren zur Verminderung des zwischen Fernmeldeleitungen gleicher Übertragungsrichtung über dritte Leitungskreise entstehenden doppelten Fernnebensprechens bekannt. Dieses Fernnebensprechen wird durch die Unsymmetrie jeder Leitung gegen den dritten Leitungskreis hervorgerufen. Nach diesem bekannten Verfahren werden diese Unsymmetrien durch getrennte, zwischen den beiden Leitungen und dem dritten Kreis wirksame Ausgleichselemente ausgeglichen, z. B. dadurch, daß zwischen der einen Ader jeder Leitung und dem durch eine Drossel erzeugten Symmetriepunkt dieser Leitung Ausgleichselemente eingeschaltet werden. Durch dieses bekannte Verfahren wird jedoch nur das doppelte Fernnebensprechen vermindert; denn die Ausgleichselemente werden in der Mitte des Verstärkerfeldes eingeschaltet.It is also a method of reducing the transmission direction between communication lines in the same direction Double far-end crosstalk arising from third-party lines is known. This far-off crosstalk is caused by the asymmetry of each line in relation to the third line circuit. To This known method eliminates these asymmetries by separating them between the two lines and the third circle effective compensation elements balanced, z. B. in that between the one wire of each line and the point of symmetry of this line created by a choke Compensating elements are switched on. However, this known method only doubles Far crosstalk decreased; because the compensation elements are in the middle of the amplifier field switched on.

Es ist auch ein Verfahren zur Verminderung des durch ungenügende Scheinwiderstandsanpassung der Fernmeldeleitungen an die Verstärker verursachten indirekten Fernnebensprechens bekannt. Das durch reflektierte Ströme entstehende indirekte Fernnebensprechen wird durch Anpassung der Verstärker an die Leitungen vermindert.It is also a method of reducing the impedance caused by insufficient impedance matching Telecommunication lines to the amplifiers have been known to cause indirect long distance crosstalk. That reflected through Indirect far-end crosstalk caused by currents is achieved by adapting the amplifier to the Lines decreased.

Eine besondere Erschwernis im Ausgleich dieser über dritte Kreise verursachten Kopplungen tritt dann ein, wenn die Leitungsdämpfung des als dritter KreisThere is then a particular difficulty in compensating for these couplings caused by third circles one if the line attenuation of the third circle

zum Ausgleich des Fernnebensprechens in Fernmeldekabelnto compensate for long-distance crosstalk in telecommunication cables

Anmelder:Applicant:

Siemens & Halske Aktiengesellschaft,Siemens & Halske Aktiengesellschaft,

Berlin und München,
München 2, Witteisbacherplatz 2Berlin and Munich,
Munich 2, Witteisbacherplatz 2

Dr.-Ing. Walter Eberl, Berlin-Wilmersdorf,
und Christoph Kahler, München,
sind als Erfinder genannt wordenDr.-Ing. Walter Eberl, Berlin-Wilmersdorf,
and Christoph Kahler, Munich,
have been named as inventors

wirkenden Übertragungssystems kleiner ist als die der Stammleitungen und dieses als dritter Kreis wirkende Übertragungssystem an den Enden nicht abgeschlossen ist, so daß Reflexionen auftreten. Die zur Erfindung führenden Versuche haben ergeben, daß in solchen Fällen durch die mehrfachen Reflexionen an den Enden der nicht abgeschlossenen dritten Kreise resonanzartige Spannungszustände auftreten, die dazu führen, daß die Fernnebensprechkopplung der gestörten Leitergruppe, z. B. eines Sternvierers, eine sehr starke Frequenzabhängigkeit erhält. Zur anschaulichen Darstellung der neuen Aufgabe wird in Fig. 1 das Zustandekommen dieser über dritte Kreise entstehenden Fernnebensprechkopplung schematisch dargestellt. Der störende Stamm 1, in dem Energie gesendet wird, bewirkt über das Nahübersprechen zum dritten Kreis einen Energiefluß in diesem (gestrichelt dargestellt), und durch das Nahübersprechen zwischen dem dritten Kreis und dem gestörten Stamm 2 wird dann das Fernnebensprechen verursacht. Diese Entstehung des Fernnebensprechens durch doppeltes Nahübersprechen ist bekannt und wurde in Fig. 1 im mittleren Teil der Leitungen nur der Vollständigkeit halber noch einmal aufgeführt. Die vorgenommenen Versuche haben nun ergeben, daß außer diesem indirekten Fernnebensprechen noch ein weiterer Anteil auftritt, der durch die Reflexionen an den nicht abgeschlossenen Enden des dritten Leitungskreises bewirkt wird. Am sendenden Ende zwischen dem störenden Stamm 1 und dem dritten Leitungskreis 3 tritt ein Nahübersprechen auf (strichpunktiert gezeichnet), wobei die gesamte Energie am Anfang reflektiert wird und auf dem dritten Leitungskreis zumacting transmission system is smaller than that of the trunk lines and this acting as a third circuit transmission system is not closed at the ends, so that reflections occur. The experiments leading to the invention have shown that in such cases resonance-like voltage states occur due to the multiple reflections at the ends of the non-closed third circles. B. a star quad, receives a very strong frequency dependence. For a clear illustration of the new task, the creation of this far-end crosstalk coupling produced via third circles is shown schematically in FIG. 1. The interfering trunk 1, in which energy is sent, causes an energy flow in this (shown in dashed lines) via the near crosstalk to the third circle, and the far crosstalk is then caused by the near crosstalk between the third circle and the disturbed trunk 2. This formation of far-end crosstalk as a result of double near-end crosstalk is known and was only shown again in FIG. 1 in the middle part of the lines for the sake of completeness. The tests carried out have now shown that, in addition to this indirect far-end crosstalk, there is another component which is caused by the reflections at the non-terminated ends of the third line circuit. At the sending end between the interfering trunk 1 and the third line circuit 3 there is near crosstalk (shown in dash-dotted lines), with the entire energy being reflected at the beginning and on the third line circuit to the

*' 909 558/329* '909 558/329

fernen Ende fließt und dort durch eine nochmalige' Reflexion eine direkte Einwirkung auf das ferne Ende des gestörten Stammes 2 stattfindet. Aus beiden Anteilen, d. h... also sowohl aus. dem.durch die Reflexion verursachten Teil der Fernriebensprechkopplung. wie aus dem Anteil, der über das doppelte Nahüber-' .sprechen zum dritten Leitungskreis auftritt, ergibt sich eine resultierende Fernnebensprechkopplung.far end flows and there by a repeated ' Reflection a direct effect on the far end of the disturbed trunk 2 takes place. From both parts, d. h ... so both off. dem.by the reflection caused part of the remote speech coupling. how from the portion that occurs via the double close over-speaking to the third line of conductors resulting far-end crosstalk coupling.

Durch den Einbau von Ausgleichsmitteln nach den bekannten Verfahren können jedoch neue Kopplungen für das Fernnebensprechen entstehen, so daß ein voller Ausgleich des Fernnebensprechens in Fernmeldekabein, in denen zwischen den Leitergruppen ein durch Kopplungen über dritte Kreise verursachtes Nebensprechen auftritt, nicht möglich ist.By installing compensating agents according to the known methods, however, new couplings for far-end crosstalk can arise, so that a full compensation of long-distance crosstalk in telecommunication cables in which one between the groups of leaders crosstalk caused by couplings via third circuits occurs, is not possible.

Bei dem neuen Verfahren wird erfindungsgemäß voj:,. dem . üblichen Kopplungsausgleich der Leitergruppen' untereinander zunächst das zwischen ihnen und den dritten Kreisen vorhandene und auf diesen dritten Kreisen reflektierte Nahübersprechen ausgeglichen. In the new method, according to the invention voj:,. to the . usual coupling compensation of the leader groups' among each other, first of all, that which is present between them and the third circles and on top of them third circles reflected near-end crosstalk balanced.

Bei dem neuen Verfahren sind für den ersten Verfahrensschritt, der das reflektierte Nahübersprechen zwischen den Leitergruppen und den dritten Kreisen ausgleichen soll, eine Reihe wirksamer Maßnahmen angegeben. So kann man gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung das reflektierte Nähübersprechen durch zwischen die Leitergruppen, d. h. zwischen die Stämme, Vierer und aus ihnen gebildete Phantom- -kreise und die als dritte Leitungskreise wirksame Übertragungssysteme .wie; Erdkreise, Kabelmantel, Tubenaußenleiter usw. im oder in der Nähe des Reflexionsortes eingeschaltete elektrische Widerstände von der Größe des Wellenwiderstandes zwischen diesen Leitergruppen Und den wirksamen dritten Kreisen ausgleichen. Der Einbau dieses Wellenwiderstands-Abschlusses wird an den Reflexionsorten, d. h. also am Anfang und Ende der Leitungsstrecke sowie auch an Teilstrecken und einzelnen Orten innerhalb dieser Strecken vorgenommen. Wie man den Reflexionsort ,durch Messungen ermitteln kann, wird an Hand eines Beispiels noch ausgeführt werden. Eine andere Ausbildung der Erfindung sieht vor, das reflektierte Nahübersprechen in den auf Grund bekannter Meßmethoden gefundenen Nahnebensprech-Kopplungsschwerpunkten zwischen den Stamm- bzw. Phantom-■leitungen und dritten Kreisen durch übliche Kreuzungen zwischen den Stämmen des beeinflußten Vierers oder durch Vierertausch, z. B. durch Tausch der den dritten Kreis bildenden Leitergruppen auszugleichen. Es ist fernerhin auch möglich, das reflektierte Nahübersprechen durch den an sich bekannten Einbau von Gegenkopplungselementen (Kapazitäten, Induktivitäten oder komplexen Elementen) in den Nahnebensprech-Kopplungsschwerpunkten auszugleichen. Von Fall zu Fall wird es erforderlich sein, mehrere dieser ersten Verfahrensschritte nach der Erfindung zu kombinieren, d. h. also z. B. neben dem Wellenwiderstandsabschluß an den Leiterenden noch die Stammkreuzung oder den Vierertausch bzw. den Einbau der Gegenkopplung am Nahnebensprech-Kopplungsschwerpunkt durchzuführen.The first step in the new process is reflected near-end crosstalk to balance a number of effective measures between the leader groups and the third circles specified. Thus, according to one embodiment of the invention, the reflected proximity crosstalk can be carried out between the leader groups, d. H. between the trunks, foursomes and phantom- -circuits and those effective as third management groups Transmission systems .like; Earth circles, cable sheath, Tube outer conductor, etc., switched on electrical resistances in or near the point of reflection on the magnitude of the wave resistance between these groups of conductors and the effective third circles balance. The installation of this wave impedance termination is at the reflection locations, d. H. so at the beginning and end of the line as well as at Sections and individual locations within these routes are made. How to get the reflection place , can be determined by measurements, will be explained on the basis of an example. Another training the invention provides the reflected near-end crosstalk in the based on known measurement methods Nearest crosstalk coupling points found between the trunk or phantom lines and third circles through common crossings between the tribes of the affected foursome or by swapping four, e.g. B. to compensate by swapping the leader groups forming the third circle. Furthermore, it is also possible to eliminate the reflected near-end crosstalk by the installation of Negative coupling elements (capacitances, inductances or complex elements) in the near-end crosstalk coupling focal points balance. From case to case it will be necessary to perform several of these first method steps according to the invention combine, d. H. so z. B. in addition to the wave resistance termination at the conductor ends or the trunk intersection or the exchange of four or the installation of negative feedback at the near-end crosstalk coupling center perform.

Das Verfahren zum Ausgleich des Fernnebensprechehs nach der Erfindung wird an Hand von Ausführungsbeispielen näher erläutert.The procedure for balancing far-end crosstalk according to the invention will be explained in more detail on the basis of exemplary embodiments.

Fig. 2 zeigt einen aus den Stammleitungen 1 und 2 eines Vierers gebildeten Pkantomkreis, der gegenüber dem als dritten Leitungskreis 3 wirksamen System am Anfang und Ende mit dem Wellenwiderstand 4 abgeschlossen ist. In dieser Anordnung kann das reflektierte Nahübefsprechen im dritten Kreis nicht mehr auftreten und damit fällt .dieser Anteil des Fernnebensprechens weg.Fig. 2 shows a Pkantomkreis formed from the trunk lines 1 and 2 of a quad, the opposite the system, which acts as the third line circuit 3, is terminated at the beginning and at the end with the characteristic impedance 4 is. In this arrangement, the reflected close-up conversation in the third circle is no longer possible occur and thus .this portion of the long-distance crosstalk disappears.

In Fig. 3 ist ein aus sieben Sternvierern aufgebautes styroflexisoliertes TF-Kabel im Querschnitt dargestellt. Zwischen dem Stamm 1 des Sternvierers und dem aus den Diametralvierern 2 und 5 gebildeten Achterkreis (s. Fig. 4) wurde das Nahübersprechen nach bekannten Methoden mit Hilfe eines Kopplungsmessers gemessen. Die imaginäre Komponente dieser Nahübersprechkopplung ist in Fig. 5 in Abhängigkeit von der Frequenz aufgetragen und dient zur Bestimmung der Kopplungsschwerpunkte. Für die Ermittlung dieser Kopplungsschwerpunkte, in denen also die Gegenkopplungselemente eingebaut oder Vierertausche bzw. Stammtausch des Kernvierers vorgenommen werden sollen, ist es gleichgültig, ob man die imaginäre oder reelle Komponente der ermittelten Nahübersprechkopplung aufträgt. Die Nahübersprechkopplung zwischen Stamm 1 des Kernvierers St l/V 1 und dritten Kreis (Achter aus Vierer 2 und 5) wird von Anfang bzw. Ende der Leitung oder notfalls von einem zwischenliegenden Punkte her gemessen. Aus dieser in Fig. 5 dargestellten Kurve wird dann durch ihre Zerlegung in Haupt- und Nebenwellen dieIn Fig. 3 a built up of seven star fours styroflex-insulated TF cable is shown in cross section. The near crosstalk was measured by known methods with the aid of a coupling meter between the stem 1 of the star quad and the figure of eight formed from the diametrical fours 2 and 5 (see FIG. 4). The imaginary component of this near-end crosstalk coupling is plotted in FIG. 5 as a function of the frequency and is used to determine the coupling focal points. For the determination of these coupling focal points, in which the negative coupling elements are to be installed or exchanges of four or master exchange of the core four, it does not matter whether the imaginary or real component of the near crosstalk coupling is applied. The near-end crosstalk coupling between trunk 1 of the core quad St l / V 1 and the third circle (figure eight from quad 2 and 5) is measured from the beginning or end of the line or, if necessary, from an intermediate point. This curve shown in FIG. 5 is then broken down into main and secondary waves

• . Periode dieser ersten und zweiten Welle graphisch ermittelt. Wie in die Fig. 5 gestrichelt eingetragen, ergibt sich für die erste Welle eine Periode von Af = 120 kHz. Unter Zugrundelegung einer Phasengeschwindigkeit ν von 240 Mm/sec bei Styroflex-Kabeln ergibt sich daraus der Kopplungsort Ix in km nach der Gleichung•. Period of this first and second wave determined graphically. As shown in dashed lines in FIG. 5, a period of Af = 120 kHz results for the first wave. On the basis of a phase velocity ν of 240 Mm / sec for Styroflex cables, this results in the coupling location Ix in km according to the equation

240Mm240mm

ZAf 240 sec kHz ZAf 240 sec kHz

=. 1 km Entfernung vom Meßort.=. 1 km from the measurement site.

In diesem so gefundenen Schwerpunkt gleicht man die Kopplung l/V 1 gegen dritten Kreis durch Gegenkopplungselemente bzw. Vierertausch, z. B. zwischen Vierer 2 und Vierer 5 oder Stammkreuzung des Kernvierers aus. Der Ausgleich im Nahnebensprech-Kopplungsschwerpunkt hat den Vorteil, daß er für einen großen Frequenzbereich gilt, während der Ausgleich außerhalb dieses Schwerpunktes nur für einzelne Frequenzen des zu übertragenden Bandes wirksam wäre. In analoger Weise ergibt sich aus der Kurve in Fig. 5 für den zweiten Kopplungsschwerpunkt ein Abstand von 3 km vom Meßort. Nach dem Ausgleich des reflektierten Nahübersprechens wird dann der übliche Kopplungsausgleich der Vierer untereinander in bekannter Weise durchgeführt, weil erst nach dem vorangegangenen erfindungsgemäßen Ausgleich der normale Ausgleich Stamm auf Stamm möglich ist.In this focal point found in this way, the coupling l / V 1 against the third circle is equalized by negative coupling elements or exchange of four, e.g. B. between quad 2 and quad 5 or trunk crossing of the core quad. The compensation in the near-end crosstalk coupling center of gravity has the advantage that it applies to a large frequency range, while the compensation outside this center of gravity would only be effective for individual frequencies of the band to be transmitted. In an analogous manner, the curve in FIG. 5 results in a distance of 3 km from the measurement location for the second coupling center. After the reflected near crosstalk has been compensated for, the usual coupling compensation of the fours with one another is carried out in a known manner, because the normal compensation trunk to trunk is only possible after the previous equalization according to the invention.

Claims

Patent claims:

1. Method of balancing long distance crosstalk in telecommunications cables in which between crosstalk occurs in the groups of conductors, which is caused by coupling via third circles and is transmitted to them as double near-end crosstalk, characterized in that before the usual coupling equalization of the 'groups of leaders among each other, first of all, the between 'near crosstalk present in them and in the third circles and reflected on these third circles is balanced.

2. The method according to claim 1, characterized in that the reflected Nahüber speak through between the leader groups and third parties

1 UO» »3D1 UO »» 3D

Circles in or near the place of reflection switched on electrical resistances from the Size of the wave resistance between the group of conductors and the third circle is balanced.

3. The method according to claim 1, characterized in that the reflected near-end crosstalk in the near-end crosstalk coupling centers found on the basis of known measurement methods between trunk or phantom lines and third circles by common crossings between the tribes of the influenced foursome or by exchanging those forming the third leadership circle Leader groups is balanced.

4. The method according to claim 1, characterized in that the reflected near-end crosstalk in the near-end crosstalk coupling centers found on the basis of known measurement methods between trunk or phantom lines and third circles through the installation known per se of negative feedback elements (capacitances, inductances or complex elements).

5. The method according to claim 1, characterized in that to carry out the compensation of reflected near-end crosstalk, the methods according to claims 2 to 4 are used in combination will.

Considered publications:
German Patent No. 815,979;
German patent application S 6697, 21c (published October 23, 1952).

1 sheet of drawings