Verfahren zur Beseitigung des Nebensprechens und Gegennebensprechens
in Fernsprechleitungen Das Nebensprechen, das in den Empfangsapparaten einer von
benachbarten Gesprächskreisen gestörten Sprechverbindung wahrnehmbar ist, wird hervorgerufen
durch die Sendespannungen der an beiden Enden der induzierenden Leitungen in Betrieb
befindlichen Geberapparate. Betrachtet man beispielsweise das Nebensprechen zwischen
zwei Sprechleitungen eines Fernsprechkabels, so kann -der an einem Ende der induzierten
Leitung im Empfänger auftretende Induktionsstrom aus zwei Teilströmen bestehend
gedacht werden, deren einer auf die in der induzierenden Leitung am gleichen Ende
wirksame Sendespannung zurückzuführen ist, während der andere Teilstrom seinen Ursprung
der an dem entgegengesetzten Ende der induzierenden Leitung beim Gegensprechbetrieb
vorhandenen Sendespannung verdankt. Das Nebensprechen der letzteren Art sei zwecks
besonderer Unterscheidung Gegennebensprechen genannt, da beide Arten von Nebensprechstörungen
mit Rücksicht auf die Verschiedenartigkeit des Zustandekommens sich auch in elektrischer
Hinsicht verschieden verhalten. Während man bisher beim Ausgleich nur das Nebensprechen
im engeren Sinne berücksichtigt hat, wird nach der Erfindung ebenfalls das Gegennebensprechen
beseitigt, und zwar durch Kreuzung des ganzen Ausgleichsabschnittes. Dies soll im
folgenden näher erläutert werden: Es ist bekannt, daß man zum Ausgleich des Nebensprechens
im engeren Sinne in Fernsprechleitungen die elektrischen und magnetischen Kopplungen
zwischen den induzierenden Leitungen in Abständen ausgleichen muß, die klein im
Verhältnis zur Wellenlänge der Sprechströme sind. Die Begründung dieser Forderung
ergibt sich aus der Betrachtung der Abb. z der Zeichnung. Hierin sind zwei Leitungen
I und II von der Länge eines Nebenspmechausgleichsabschnittes l dargestellt. Die
kilometrischen Winkelmaße dieser beiden Leitungen mögen den Wert a1 bzw. «2 besitzen.
An der induzierenden Leitung I liegt eine Sendestation G, am gleichen Ende der gestörten
Leitung II ein Fernhörer E. Am anderen Ende sind beide Leitungen durch ihre Wellenwiderstände
Z1 bzw. Z= geschlossen. Es sei nun angenommen, daß an dem linken Ende beider Leitungen
eine elektromagnetische Kopplung k', an dem rechten Ende eine elektromagnetische
Kopplung k" vorhanden ist, über welche von der störenden zur gestörten Leitung die
Nebensprechströme übertreten. Diese Nebensprechströme seien mit s' und s" bezeichnet.
Die Phasendrehung, die der am linken Ende übergetretene Teilstrom auf seinem
Wege
von dem Sender G bis zum Fernhörer E erfährt, unterscheidet sich von der Phasendrehung,
die der am rechten Ende der Leitungen übergetretene Strom erfährt, um den Winkel
(al + a2) # 1. Es trete nun der Strom s' in die Leitung II in umgekehrter
Richtung ein als der Strom s"; dann wird bei Gleichheit der Kopplungsbeträge k'
und k" eine Kompensation, also ein Ausgleich der einen Kopplung durch die andere,
um so vollkommener erreicht werden, je weniger der Phasenwinkel zwischen beiden
Strömen von i 8o° abweicht, d. h. je geringer der Phasenwinkel (a, + a2) #
L ist und, da a1 und a2 gegebene Größen sind, je geringer die Länge l ist.
Auf der Länge A= 2
a1.+ a, würde der Induktionsstrom s" eine Phasendrehung
um 36o° erleiden; die Länge kann man demnach als die »Wellenlänge der Störströme«
bezeichnen; ihr gegenüber muß die Länge l des Ausgleichsabschnittes klein bleiben,
d. h. es muß die Bedingung erfüllt sein
Es sei nun eine ähnliche Betrachtung für das Gegennebensprechen an Hand von Abb.
a vorgenommen. Es liegen jetzt die Sendestation G und der Fernhörer E an entgegengesetzten
Leitungsenden. Die Phasendrehung, die der am linken Ende übergetretene Induktionstrom
s' auf dem Wege von der Sendestation zu dem gestörten Fernhörer erleidet, weicht
von der Phasendrehung des am rechten Ende übergetretenen Stromes s" um den Winkel
(ai - a2) # l ab. Auf der Länge a- = a-2 ""l würde der Phasenunterschied
36o° betragen. Die Länge s sei zwecks Unterscheidung von der Wellenlänge »Schwebungslänge«
genannt. Es ist klar, daß in diesem Falle bei Gleichheit der Kopplungsbeträge k'
und k" ein Ausgleich einer Kopplung durch die andere erfolgen kann, solange ihre
Entfernung klein ist gegenüber der Schwebungslänge, d. h. solange die Bedingung
besteht:
Aus den Bedingungen (i) und (a) geht nun hervor, daß beim Ausgleich .des Gegennebensprechens
die Länge eines Ausgleichsabschnittes bedeutend größer gewählt werden kann als der
beim Ausgleich des- Nebensprechens im engeren Sinne einzuhaltende Ausgleichsabschnitt.
Da sich die Winkelmaße a1 und a. von Fernleitungen nur sehr wenig, häufig überhaupt
nicht unterscheiden, ergibt sich die Möglichkeit, das Gegennebensprechen in Abständen
auszugleichen, die selbst ein Vielfaches der Ausgleichsabstände beim Nebensprechausgleich
betragen.Method for eliminating crosstalk and two-way crosstalk in telephone lines The crosstalk, which is perceptible in the receiving sets of a speech connection disturbed by neighboring communication circles, is caused by the transmission voltages of the transmitter sets in operation at both ends of the inducing lines. If one considers, for example, the crosstalk between two speech lines of a telephone cable, the induction current occurring at one end of the induced line in the receiver can be thought of as consisting of two partial currents, one of which is due to the transmission voltage effective in the inducing line at the same end, during the other partial current owes its origin to the transmission voltage present at the opposite end of the inducing line during intercom operation. The crosstalk of the latter type is called cross-talk for the purpose of a special distinction, since both types of crosstalk disturbances behave differently, also in electrical terms, with regard to the differences in their occurrence. While up to now only the crosstalk in the narrower sense has been taken into account in the equalization, the invention also eliminates the two-way crosstalk, namely by crossing the entire equalization section. This will be explained in more detail below: It is known that to compensate for crosstalk in the narrower sense in telephone lines, the electrical and magnetic couplings between the inducing lines must be compensated for at distances that are small in relation to the wavelength of the speech currents. The justification for this requirement results from the consideration of Fig. Z of the drawing. This shows two lines I and II of the length of a Nebenspmechausgleichsabschnittes l. The kilometric angular dimensions of these two lines may have the value a1 or «2. At the inducing line I is a transmitting station G, at the same end of the disturbed line II a remote receiver E. At the other end, both lines are closed by their wave resistances Z1 and Z =. It is now assumed that an electromagnetic coupling k 'is present at the left end of both lines and an electromagnetic coupling k "is present at the right end, via which the crosstalk currents pass from the interfering to the disturbed line " designated. The phase rotation that the partial current that has crossed at the left end experiences on its way from the transmitter G to the remote receiver E differs from the phase rotation that the current that has crossed at the right end of the lines experiences by the angle (a1 + a2) # 1 . There now kick of the power s 'in the line II in the reverse direction a than the current s "; then at equality of the coupling amounts k' and k", ie a balancing of a coupling, the more perfect reaches a compensation by the other the less the phase angle between the two currents deviates from i 80 °, ie the smaller the phase angle (a, + a2) # L and, since a1 and a2 are given values, the shorter the length l. On the length A = 2 a1. + A, the induction current s "would suffer a phase rotation of 360 °; the length can therefore be called the" wavelength of the interference currents "; the condition must be met A similar consideration is now made for the two-way crosstalk using Fig. A. The transmitting station G and the remote receiver E are now on opposite line ends. The phase rotation which the induction current s' which has passed at the left end undergoes on the way from the transmitting station to the disturbed receiver differs from the phase rotation of the current s ″ which has passed at the right end by the angle (ai - a2) # l Length a- = a-2 "" 1, the phase difference would be 36o °. The length s is called "beat length" for the purpose of distinguishing it from the wavelength. It is clear that in this case, if the coupling amounts k 'and k "are equal, there is an equalization a coupling through which the other can take place as long as their distance is small compared to the beat length, i.e. as long as the condition exists: From the conditions (i) and (a) it can be seen that the length of a compensation section can be chosen to be significantly greater when compensating for the cross-talk than the compensation section to be observed when compensating for the crosstalk in the narrower sense. Since the angular dimensions a1 and a. differ only very little from long-distance lines, often not at all, there is the possibility of compensating for the two-way crosstalk at distances that are themselves a multiple of the equalization distances in the case of crosstalk compensation.
Im folgenden wird die Differenz zwischen Neben- und Gegennebensprechkopplung
»Differenzkopplung« genannt. Auch wenn die Nebensprechlzopplungen beseitigt sind,
verursachen die Differenzkopplungen 1Tebensprechstörungen in der Form von Gegennebensprechen.
Will man eine völlige Beseitigung des 'Nebensprechens erreichen, so müssen außer
den Nebensprechkopplungen auch die Differenzkopplungen ausgeglichen werden. Der
Phasenwinkel der Gegennebensprechkopplungen ändert sich mit dem Abstand von der
Kopplung nur sehr wenig; das gleiche gilt für die Differenzkopplungen, wenn die
Nebensprechkopplungen Null sind. Man kann daher gemäß der Erfindung außer dem Nebensprechen
auch das Gegennebensprechen beseitigen, und zwar durch Kreuzen in Abschnitten, die
größer sind als die, in denen der gewöhnliche Nebenspr echabgleich ausgeführt wird.
Dies kann z. B. erfolgen, nachdem man in der bekannten Weise in den Ausgleichsabschnitten
durch Kondensatoren oder durch Kreuzen in Unterabschnitten das Nebensprechen beseitig
t hat, wie es Bild 3 undd. schematisch zeigen. Hier bedeuten a-b, b-c usw. die Ausgleichsabschnitte,
in denen das gewöhnliche Nebensprechen beseitigt wird, z. B. durch Kreuzen nach
Bild 3 in den Kreuzungsstellen a, b, c usw. oder durch Zusatzkondensatoren
K nach Bild q.. a-b, b-c usw. werden nun erfindungsgemäß zu Abschnitten A-B, B-C
usw. zusammengefaßt und nach Beseitigung des Nebensprechens gegebenenfalls durch
Kreuzen so miteinander verbunden, daß das Gegennebensprechen möglichst klein wird.In the following, the difference between crosstalk and crosstalk coupling is called "differential coupling". Even when the crosstalk couplings are eliminated, the differential couplings cause 1cross-talk interference in the form of cross-talk. If one wants to achieve a complete elimination of the crosstalk, then in addition to the crosstalk couplings, the differential couplings must also be compensated. The phase angle of the cross-talk couplings changes very little with distance from the coupling; the same is true for the differential couplings when the crosstalk couplings are zero. According to the invention, therefore, in addition to the cross-talk, the cross-talk can also be eliminated by crossing in sections which are larger than those in which the usual cross-talk comparison is carried out. This can e.g. B. after the crosstalk has been eliminated in the known way in the compensation sections by capacitors or by crossing in subsections, as shown in Figure 3 and d. show schematically. Here, ab, bc, etc. mean the equalization sections in which the ordinary crosstalk is eliminated, e.g. B. by crossing according to Figure 3 in the crossing points a, b, c etc. or by additional capacitors K according to Figure q .. ab, bc etc. are now combined according to the invention into sections AB, BC etc. and after the crosstalk has been eliminated, if necessary, by crossing connected to one another in such a way that the cross-talk is as small as possible.
In manchen Fällen ist es zweckmäßig, die Kreuzungen in den Punkten
A, B, C vor Ausführung des Nebensprechabgleichs herzustellen.In some cases it is advisable to make the crossings at points A, B, C before carrying out the cross-talk alignment.
Erfindungsgemäß geschieht der gleichzeitige Gegennebensprechausgleich
und Nebensprechausgleich so, daß erst die Differenzkopplung, d. h. die Differenz
der Neben- und Gegennebensprechkopplungen, gemessen wird, was in bekannter Weise
durch Messung der Neben- und Gegennebensprechkopplungen an den einzelnen Leitungsabschnitten
A-B, B-C geschieht. Hierauf werden beim Aneinanderspleißen stets diejenigen Leitungspaare
miteinander verbunden, deren Kopplungsdifferenzen annähernd gleiche Beträge aufweisen.
Bei gleichem Vorzeichen der Differenzkopplungen werden die Paare unter Aderkreuzung,
im anderen Falle ohne- Kreuzung miteinander
verbunden. Die Abstände
A-B, B-C usw., in denen das Auskreuzen der Differenzkopplungen stattzufinden hat,
können übereinstimmen mit den Abständen der I@Tebensprechausgleichspunkte, wie in
Bild q., können aber auch erheblich größer gewählt werden wegen des geringen Phasenwinkels
der Differenzkopplungen. Hierdurch wird ein Ausgleich der Differenzkopplungen erzielt,
und infolgedessen verschwindet nach erfolgtem Nebensprechabgleich auch das Gegensprechen.According to the invention, the simultaneous cross-talk compensation takes place
and crosstalk compensation so that only the differential coupling, d. H. the difference
the crosstalk and crosstalk couplings, which is measured in a known manner
by measuring the side and two-way crosstalk couplings on the individual line sections
A-B, B-C happens. When splicing together, those line pairs are then always used
connected with each other, the coupling differences of which have approximately the same amounts.
With the same sign of the differential couplings, the pairs under wire crossing,
in the other case without crossing with each other
tied together. The distances
A-B, B-C etc., in which the differential coupling has to be crossed out,
can coincide with the distances of the I @ crosstalk compensation points, as in
Image q., But can also be chosen to be considerably larger because of the small phase angle
the differential couplings. This compensates for the differential coupling,
and as a result, the two-way talk disappears after the crosstalk alignment has been carried out.
Der Ausgleich der Differenzkopplungen kann vorgenommen werden, gleichgültig,
ob beim Nebensprechausgleich der einzelnen Ausgleichsabschnitte nur ein Meßkondensator
verwendet wird oder ob zwecks Erzielung höherer Ausgleichsgüte Meßkondensatoren
an beiden Enden der Ausgleichsabschnitte angelegt werden.The differential coupling can be compensated for, regardless of
whether with the crosstalk compensation of the individual compensation sections only one measuring capacitor
is used or whether measuring capacitors are used to achieve higher compensation quality
be applied at both ends of the compensation sections.