DE69931713T2

DE69931713T2 - Verfahren und Vorrichtung zur Messung des Fernnebensprechens um das Fernnebensprechen-Dämpfungsverhältnis zu ermitteln

Info

Publication number: DE69931713T2
Application number: DE69931713T
Authority: DE
Inventors: Henriecus Edmonds Koeman; Jeffrey S. Seattle Bottman
Original assignee: Fluke Corp
Current assignee: Fluke Corp
Priority date: 1998-09-11
Filing date: 1999-09-06
Publication date: 2007-05-16
Anticipated expiration: 2019-09-07
Also published as: CN1248826A; DE69940749D1; EP1681777B1; EP0985933B1; JP2000101489A; EP0985933A2; CN100409591C; EP1681777A1; US6285653B1; KR100676519B1; EP0985933A3; KR20000023049A; TW444124B; JP3484377B2; DE69931713D1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft die Messung von Fernnebensprechen (FEXT) und die Bestimmung des Nebensprech-Dämpfungsverhältnisses (ELFEXT).
Bei der Twisted-Pair-Verkabelung, die für gewöhnlich in Ortsnetzsystemen (Local Area Network, LAN) verwendet wird, sind Übertragungsparameter wie Dämpfung, Nahnebensprechen, Reflexionsdämpfung und Nebensprech-Dämpfungsverhältnis (ELFEXT) äußerst wichtig. Für 1000BASE-T (1-Gbps-Ethernet), das derzeit von der IEEE 802.3ab-Projektgruppe entwickelt wird, ist der ELFEXT-Wert eines Links für einen zufriedenstellenden Betrieb außerordentlich bedeutend.
Mit Bezug auf 1, einer schematischen Darstellung eines standardmäßigen 1-Gbps-Ethernetlinks zwischen einem Arbeitsplatzsystem und einer LAN-Ausstattung, verwendet der 1-Gbps-Ethernetlink zwischen einem Arbeitsplatzsystem 10 und einer LAN-Ausstattung 12 4 Leitungspaare 14, 16, 18 und 20, die auf jedem Leitungspaar eine Übertragung in beide Richtungen (Senden und Empfangen) zulassen. Einer der Signalübertragungsmodi des 1-Gbps-Ethernets auf einer Twisted-Pair-Verkabelung umfasst Signale, die an einem Ende des Links gleichzeitig geschaltet werden und sich parallel zum anderen Ende des Links bewegen. Eine der Hauptursachen für Rauschen bei diesem Übertragungsmodus ist die Kopplung eines Leitungspaares mit einem anderen Leitungspaar, wie in 1 dargestellt. Die Auswirkungen des Nebensprechens auf das Leitungspaar 14 werden bei einer Übertragung von Arbeitsplatzsystem 10 zu LAN-Ausstattung 12 in 1 oben dargestellt. Nebensprechen aus den drei anderen Paaren 16, 18 und 20 fließt in das obere Leitungspaar 14 wie dargestellt ein. Am Empfangseingang der LAN-Ausstattung stört dieses Signal das gewünschte Signal, das heißt das von dem Arbeitsplatzsystem ausgehende gedämpfte Signal. Das Signal-Rausch-Verhältnis aus diesem Beitrag ist demnach das (lineare) Verhältnis der Nebensprechamplitude und der Amplitude des gedämpften Signals. Das Nebensprechsignal wird in diesem Fall „Fernnebensprechen" (FEXT) genannt. Werden sowohl das FEXT und die Dämpfung in dB ausgedrückt, wird das in dB ausgedrückte Signal-Rausch-Verhältnis durch Berechnung der Differenz zwischen dem FEXT und der Dämpfung ermittelt. Dieses Verhältnis nennt man „Fernnebensprech-Dämpfungsverhältnis" (ELFEXT).
Alle Leitungspaare sind für das FEXT Rauschquellen, die sich summieren. Da die Signale auf den Leitungspaaren für gewöhnlich unkorreliert sind, werden die Gesamtauswirkungen des Nebensprechens aus allen Leitungspaaren meist durch die Quadratwurzel aus der Summe der Störleistung aller Nebensprechkomponenten (Power Sum FEXT oder Power Sum ELFEXT) zusammengefasst, um eine Schätzung für das Gesamtrauschen und das Signal-Rausch-Verhältnis an einem Empfangseingang zu erhalten.
Zu anderen Rauschquellen in dem 1-Gbps-LAN-System gehören Nahnebensprechen (NEXT) und Reflexionsdämpfung. Der NEXT-Wert ist essentiell, da Signale von dem fernen Ende des Links durch die Ausgangssignale, die an dem nahen Ende des Links geschaltet werden, gestört werden. Dadurch, dass die Signale auf jedem Leitungspaar in zwei Richtungen verlaufen, gelangen reflektierte Signale auch zum lokalen Empfänger. Aus diesem Grund werden weiterhin Vorrichtungen im 1-Gbps-Ethernetsystem konzipiert, die diesen Effekt ausgleichen („Echokompensation"). Das 1-Gbps-Ethernetsystem weist Vorrichtungen zum „Erlernen" von Nebensprechgüte und zum Kompensieren einiger der Störeffekte auf. NEXT, ELFEXT und Reflexionsdämpfung sind wichtige Linkparameter und müssen aus diesem Grund genau gemessen werden.
Mit Bezug auf 2, einer graphischen Darstellung eines standardmäßigen Links, befindet sich ein Steckschnurstecker 24 in einer Buchse 22 einer lokalen Ausstattung. Die lokale Ausstattung kann beispielsweise ein Arbeitsplatzsystem oder im Falle einer Prüfsituation ein Prüfgerät zum Messen und Testen der Netzwerkleistung umfassen. Der Steckschnurstecker 24 definiert ein Ende der Steckschnur 26. Das andere Ende umfasst entsprechend einen anderen Steckschnurstecker 28. Der Stecker 28 ist mit der Linkbuchse 30 verbunden, die bei einem standardmäßigen Aufbau eine Wandanschlussbuchse sein kann. Die Linkbuchse 30 definiert den Anschluss zum Linkkabel 32, das sich zur Buchse 34 des Links erstreckt. Im Linkkabelabschnitt 32 können sich mehrere Anschlüsse befinden. An der letzten Buchse, umfasst eine ferne Steckschnur 36 die Stecker 38 und 40 und verbindet die Buchse 34 mit der Buchse 42 der fernen Ausstattung. Die formale Definition des Links lässt den Anschluss zur Ausstattung am lokalen und fernen Ende unberücksichtigt, und wird daher als zwischen dem Punkt 44, der sich nahe dem lokalen Steckschnurstecker 24 auf der Steckschnurseite befindet, und dem Punkt 46, der sich nahe dem fernen Stecker 40 auf der Steckschnurseite befindet, definiert. Die Leistung eines LAN-Systems wird auf der Linkseite eines passenden Anschlusses gemessen, und deshalb sollte die Leistungsmessung des Links die Auswirkungen von dieser Anbindung nicht einschließen. Im Standard TSB-67 der Telecommunications Industry Association schließen die Standardverkabelungstestkonfigurationen („Basic Link" und „Kanal") diese Anbindung ausdrücklich aus der Definition des Links aus. Der internationale Verkabelungsstandard ISO/IEC 11801 definiert den Kanalaufbau gleichermaßen. Des Weiteren wird für die Messung der Übertragungsleistung eines Kanalaufbaus die Steckschnur des Anwenders (z.B. Schnur 26 oder Schnur 36) bei den Messungen eingesetzt. Da es sich bei dem Standardstecker auf einer Anwendersteckschnur für ein generisches Verkabelungssystem gemäß TIA/EIA-568-A oder ISO/IEC 11801 und ein 1-Gbps-Ethernetsystem um einen modularen RJ-45-Anschluss mit acht Kontakten (Pins) handelt, muss der Anschluss an dem Gerät ebenfalls der Art modularer 8-Pin RJ-45 entsprechen. Leider ist die Nebensprechleistung eines modularen 8-Pin-Anschlusses relativ gering und wirkt sich bedeutend auf die gemessene Leistung eines Links aus, wenn diese Anschlüsse im Ergebnis enthalten sind. Das FEXT, das sich aus dem Anschluss mit dem Messgerätsystem am lokalen und fernen Ende ergibt, muss kompensiert werden, um genaue Messwerte zu erhalten. Das errechnete ELFEXT unterliegt derselben Kompensation.
Für die Prüfung eines Basic-Link-Aufbaus nach TIA/EIA-568-A oder des Permanent-Link-Aufbaus nach ISO/IEC 11801 kann ein Netzwerktechniker eine spezielle Steckschnur verwenden, wobei der verwendete Anschluss geringe Nebensprecheigenschaften aufweist. In einem derartigen Fall mit einer speziellen Steckschnur wird die Übertragungsleistung des Links unter Verwendung der speziellen Prüfschnur gemessen. Durch Verwendung einer derartigen speziellen Steckschnur ist der Prüfaufbau jedoch nicht der tatsächliche Aufbau, der letztendlich die Daten außerhalb der Prüfung überträgt, da die Anwendersteckschnur während der Prüfung entfernt wird. Die Messungen stellen die Eigenschaften des Systems, sobald die spezielle Steckschnur entfernt wurde, also möglicherweise nicht genau dar. Demzufolge ist ein Verfahren zur genauen Messung des Kanalaufbaus neben dem Basic-Link- und Permanent-Link-Testaufbau sehr wünschenswert.
In KOEMAN H: „Modeling and measuring ELFEXT link performance" Broadband Access and Network Management NOC '98, Proceedings of NOC '98 European Conference on Networks and Optical Communications, Manchester, UK, 23-25 Juni 1998; 1998, Amsterdam, IOS Press, Niederlande, Seiten 316-321 wird ein Verfahren zum genauen Messen des ELFEXT im Rahmen des 1000 Base – T 1 Gbps Ethernet veröffentlicht.
Kurzdarstellung der Erfindung
Aspekte der Erfindung sind in den beiliegenden Patentansprüchen angegeben.
Gemäß den bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung werden die Auswirkungen des Nebensprechens, das sich aus den Anschlüssen am lokalen und fernen Ende von einem Prüfgerät ergibt, von Messergebnissen abgezogen, wobei FEXT- und errechnete ELFEXT-Ergebnisse bereitgestellt werden, die jene Übertragungsparameter für den Link genau beschreiben.
Demgemäß ist es wünschenswert, ein verbessertes Verfahren zum Abziehen der Auswirkungen des Nebensprechens, das an Anschlüssen am lokalen und fernen Ende von einem Prüfgerät auftritt, von den FEXT- und ELFEXT-Ergebnissen, die für den definierten Linkaufbau angezeigt werden, bereitzustellen. Es ist wünschenswerter, ein verbessertes Prüfgerät bereitzustellen, das das FEXT und ELFEXT misst und anzeigt, und dabei den Nebensprechbeitrag an den Anschlüssen an das Prüfgerät kompensiert.
Es ist noch wünschenswerter, ein verbessertes System für die FEXT-Messung bereitzustellen, das Netzwerkanschlüsse mit umfassenden Nebensprecheigenschaften bereitstellt.
Diese Aufgaben werden von den entsprechenden Merkmalen der Ansprüche 1 und 16 erfüllt.
Kurzbeschreibung der Zeichnungen
1 ist eine schematische Darstellung der parallelen Signalübertragung eines standardmäßigen 1-Gbps-Ethernetlinks zwischen einem Arbeitsplatzsystem und einer LAN-Ausstattung;
2 ist eine graphische Darstellung einer formalen Definition eines Links;
3 ist eine Darstellung eines Links, die die Auswirkungen des FEXT in lokalen und fernen Anschlüssen für ein störendes Paar und ein gestörtes Paar zeigt;
4 ist eine graphische Darstellung, die das errechnete Gesamt-FEXT aus gleichen FEXT-Beiträgen von lokalen und fernen Anschlüssen zeigt;
5 ist ein Flussdiagramm des Messprozesses gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung; und
6 ist ein Diagramm eines beispielhaften Prüfgerätaufbaus, der mit einem Link verbunden ist und das Messverfahren einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung durchführt.
Ausführliche Beschreibung
Das System gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfasst beispielsweise ein Netzwerkprüfgerät mit Funktionen, die von einem Mikroprozessor gesteuert werden. Das System ist derart konfiguriert, dass verschiedene Messungen durchgeführt werden können, und diese Messungen zur genauen Bestimmung aller Übertragungsparameter und insbesondere des Fernnebensprechens verwendet werden.
Bei der Umsetzung bevorzugter Ausführungsformen der Erfindung gibt es zwei verwendete Hauptannahmen. Erstens verursacht das Nebensprechen, das sich aus einem kapazitiven und induktiven Ungleichgewicht ergibt, in dem gestörten Leitungspaar einen Nebensprechstrom mit einem festgelegten (90° oder 270°) Phasenwinkel an dem Ort, an dem das Nebensprechen auftritt. Dies wird durch Leitungsmodelle zum Nebensprechen in einer Twisted-Pair-Verkabelung deutlich (Transmission Systems for Communication, Vierte Ausgabe, Februar 1970, Members of the Technical Staff Bell Laboratories: Kapitel 11, Crosstalk, Abschnitt 11.3 Coupling Crosstalk). Durch den Abstand zum Messpunkt werden Änderungen des Phasenwinkels verursacht, die proportional zur Frequenz des Prüfsignals sind. Zweitens wird die FEXT-Kupplung hauptsächlich durch die Eigenschaften der Buchse bestimmt und ist von den Eigenschaften des Steckers, der mit dieser Buchse verbunden wird, relativ unabhängig. Anschlussprüfverfahren, die in den Standards TIA/EIA-568A und ISO/IEC 11801 definiert werden, legen die Eigenschaften von Steckern fest, die zur Verifizierung von NEXT-Werten zu verwenden sind. Werden bei einer Prüfung Stecker verwendet, die Eigenschaften aufweisen, die über die für die NEXT-Werte spezifizierten hinausgehen, so ergeben sich relativ konstante FEXT-Messungen zwischen den Kabelpaaren. Die Kombination der Paare 3,6 und 4,5 gilt generell als schlimmster Fall, oder „Worst Case". Man fand heraus, dass die Abweichung des „mated" FEXT, also die Messung als Ganzes, bei dieser Paarkombination nur bei 2 dB lag.
Wenn man annimmt, dass das „mated" FEXT eines Anschlusses relativ unabhängig von dem Stecker ist, der sich mit einer Buchse verbindet, ist es daher möglich, das „mated" FEXT mit Hilfe eines Prüfsteckers zu bestimmen. Dieser Wert wird dann verwendet, um den Einfluss auf das gesamte gemessene FEXT zu bestimmen. Die Annahme gilt für die Auswirkungen des an dem lokalen Ende des Links verwendeten Anschlusses und des an dem fernen Ende des Links verwendeten Anschlusses.
Mit Bezug zu 3, ein Diagramm, das die Auswirkungen des FEXT in lokalen und fernen Anschlüssen für ein störendes Paar und ein gestörtes Paar eines Links darstellt, wird eine allgemeine Analyse der Auswirkungen des lokalen und fernen Anschlusses auf das gesamte gemessene FEXT bereitgestellt. Man betrachte das FEXT/ELFEXT von Paar 3,6 (störendes Paar 50) zu Paar 4,5 (gestörtes Paar 52). Am fernen Ende 54 des Links auf dem gestörten Paar 52 (Paar 4,5) wird das FEXT (FEXT_3,6-4-5) sowie die Dämpfung des Paares 4, 5 (att_4-5) gemessen. Das ELFEXT für die Paarkombination 3,6-4,5 ergibt sich dann aus Gleichung 1.
Das FEXT, das auf dem Paar 4,5 am fernen Ende gemessen wird, umfasst zwei weitere unerwünschte Beiträge, nämlich das FEXT vom lokalen Anschluss FEXT_loc, das in dem gestörten Paar 4,5 um den Betrag att_4,5 gedämpft wird, und das FEXT von dem fernen Anschluss FEXT_rem, das in dem störenden Paar 3, 6 um den Betrag att_3,6 gedämpft wird, bevor es am fernen Anschluss eintrifft. Das gesamte gemessene FEXT auf dem Paar 4,5 am fernen Ende ergibt sich aus Gleichung 2.
Das Fernnebensprechen auf dem Link ist daher:
Wird der Wert des Gesamt-FEXT aus Gleichung 2 durch die Dämpfung att_4,5 des Leitungspaares 4,5 geteilt, so ergibt sich Gleichung 3:
Das ELFEXT des Links lässt sich also durch Abziehen des FEXT der lokalen und fernen Anschlüsse von den gesamten gemessenen ELFEXT-Beiträgen ermitteln:
Jede dieser Größen ist eine Vektorgröße mit entsprechenden Amplituden- und Phaseninformationen. Das Verfahren zur Ermittlung des ELFEXT eines Linkaufbaus gemäß TIA TSB-67 aus dem gesamten gemessenen ELFEXT und vorher gemessenen Anschluss-FEXT kann durch Messung der Amplitude und der Phase bzw. der realen und imaginären Teile aller Maße in Gleichung (4) umgesetzt werden.
Gleichung (2a) kann hinsichtlich der Amplitude und Phase umgeschrieben werden, um das Umsetzungsverfahren wie in Gleichung (5) zu verdeutlichen.
wobei
j – der komplexe Operator ist
φ – die Phase in Bezug auf die von dem tiefergestellten Index identifizierte Menge ist
|xxx| der Betrag des zwischen den vertikalen Strichen identifizierten Maßes ist.
In dieser Gleichung nimmt man an, dass die Phasenantwort des Anschlusses auf ein Reizsignal bei einem Referenzwert von 0 Grad liegt. Die Phasenbeziehung des FEXT im Vergleich zu dem Reizsignal, das durch die lokalen und fernen Anschlüsse entsteht und am fernen Ende gemessen wird, wird durch die elektrischen Längen der Leitungspaare 3,6 und 4,5 bestimmt. Bei hohen Frequenzen ist die Ausbreitungsverzögerung der Twisted-Pair-Verkabelung im Wesentlichen unabhängig von der Frequenz, und die Phasenverzögerung lässt sich daher einfach durch Messung der Ausbreitungsverzögerung bestimmen: φ = tprop·360·requenz Grad. (6)
Die Phase des gesamten gemessenen FEXT-Signals am fernen Ende im Verhältnis zu dem Reizsignal ist nicht bekannt, da die Kupplung entlang des gesamten Links entstehen kann, und der zurückgelegte elektrische Gesamtweg daher davon abhängen kann, wo die Kupplung auftritt. Bei vielen praktischen Situationen können einige Annahmen verwendet werden, die die Berechnungen wesentlich vereinfachen.
Die Phase des gesamten gemessenen FEXT-Signals, einschließlich den Auswirkungen des FEXT der lokalen und fernen Anschlüsse, lässt sich am einfachsten im Verhältnis zur Phase des gedämpften Signals (auf dem störenden Paar: Paar 3,6 in diesem Beispiel) am fernen Ende des Links messen. Gleichung (5) lässt sich folgendermaßen umschreiben:
Da der Prüfgrenzwert für den absoluten ELFEXT-Wert spezifiziert ist, wird aus Gleichung (7):
Echtweltkabel haben unterschiedliche Verwindungsraten für verdrillte Mehrdrahtleitungen, um das Nebensprechen auszutarieren, und daher das gemessene Nebensprechen zu reduzieren. Dies ist der Grund, wieso die Dämpfung verschiedener Leitungspaare unterschiedlich sein kann. Meistens sind die Unterschiede jedoch gering, und die Dämpfung verschiedener Leitungsdrähte kann oft als gleich angesehen werden.
Ist die Dämpfung für die Leitungspaare 3,6 und 4,5 in etwa gleich, lässt sich Gleichung (8) folgendermaßen vereinfachen:
Die größte Auswirkung, die sich durch die unterschiedlichen Verwindungsraten ergibt, ist, dass die Ausbreitungsverzögerung in den Leitungspaaren variiert. Infolgedessen können merkliche Unterschiede bei der Phasenverzögerung auftreten. Der zulässige Verzögerungsversatz (Unterschied bei der Ausbreitungsverzögerung) beträgt 50 ns nach TIA/EIA-568-A-1. Diese zulässige Verzögerung entspricht einer möglichen Phasenwinkelverschiebung von 5·360° = 1800° bei 100 Mhz. Da sich die Nebensprechsignale vektorgleich summieren, ist es essentiell, die möglicherweise auftretende Phasenverschiebung anzugehen.
Ist die Wellenlänge der Frequenz jedoch lang, sind die Unterschiede der Ausbreitungsverzögerung in der Praxis klein. Dies gilt beinahe ausschließlich für Prüffrequenzen unter 10 Mhz. Ist der Link relativ kurz oder der Verzögerungsversatz weit unter dem zulässigen Höchstwert, so sind alle FEXT-Beiträge aus dem zu messenden Link und den lokalen und fernen Anschlüssen gleichphasig, oft bei Frequenzen bis zu 50 Hz, und Gleichung (8) wird folgendermaßen vereinfacht:
Konforme Links nach TIA/EIA-568-A und ISO/IEC 11801 besitzen eine maximale Länge von 100 m. Die höchste Frequenz bei einer Verkabelung der Kategorie 5 ist 100 Mhz. Bei Verkabelungsstandards mit höherer Leistung werden höhere Höchstfrequenzen betrachtet. Die für die Berechnung des ELFEXT-Verlustes des definierten Links verwendete Vereinfachung wird durch den zusätzlichen Messfehler, der sich aus der Vereinfachung ergeben kann, festgelegt. Es handelt sich dabei in der Praxis um einen Bruchteil des Gesamtmessfehlers. Für gewöhnlich befindet sich der zulässige Fehler in der Größenordnung eines Dezibelbruchteils, und die Entscheidung, diese Vereinfachung anzuwenden, basiert entsprechend darauf, den Fehler im Bereich eines Dezibelbruchteils zu halten.
Wenn die Dämpfung und Ausbreitungsverzögerung im störenden Paar und im gestörten Paar gleich sind, zeigt sich die Dämpfung eines beliebigen Nebensprechereignisses an einer beliebigen Stelle des Links mit einem konstanten Betrag, und es liegt dieselbe Phasenverzögerung vor. Es wird daher völlig irrelevant, wo das Nebensprechen auf dem Link auftritt; es hat stets dieselbe Auswirkung. In diesem Fall vereinfacht sich Gleichung (10) folgendermaßen:
Man beachte, dass es sich bei allen Größen in Gleichung (11) ausschließlich um deren Beträge handelt.
Dieselben in diesem Dokument als Frequenzantworten beschriebenen Kompensationsprinzipien können durch Verwendung von Impulsantworten implementiert werden, da sie durch Fourier-Transformationen korreliert sind.
Betrachtet man einen Link ohne Nebensprechen im Kabel und gleichen Nebensprechwerten in den lokalen und fernen Anschlüssen, zeigt die Frequenzantwort des Aufbaus Nullen, wie in 4, einem Graphen, der das errechnete Gesamt-FEXT aus gleichen FEXT-Beiträgen der lokalen und fernen Anschlüsse zeigt, dargestellt. Gäbe es keinen Unterschied bei der Ausbreitungsverzögerung in dem störenden und gestörten Paar, würden diese Nullen nicht existieren. Die Größe des fernen Anschlusses in Gleichung (4) enthält einen Faktor, der gleich dem Verhältnis der Dämpfung in beiden Leitungspaaren ist. Nimmt man an, dass das Verhältnis genau 1 entspricht, ändert sich der geschätzte FEXT/ELFEXT-Wert nur geringfügig.
Durch Berücksichtigung der Umstände beim Linkaufbau und der Prüffrequenz, können diese Vereinfachungen angewendet werden, um die bestmögliche Genauigkeit für die ELFEXT-Ergebnisse mit einer Mindestmesszeit zu erzielen. Derartige Vereinfachungen werden entsprechend gemäß einem Softwaresteuerprogramm ausgewählt, das ein nach der Erfindung ausgeführtes Prüfgerät betreibt. Die oben angegebenen Umstände bezüglich der Größe des Links, der Frequenz/Wellenlänge, des Nebensprechens usw. werden angewendet, um auszuwählen, welche spezielle Vereinfachung (wenn überhaupt) zum Bestimmen des Fernnebensprechens verwendet wird.
Mit Bezug auf 5, ein Flussdiagramm des Messablaufs, werden zuerst die Werte für FEXT_loc und FEXT_rem gemessen und als Berechnungsdaten gespeichert (Schritt 100). Dann werden in Schritt 102 die Amplitude und Phase des FEXT am fernen Ende gemessen. In der Praxis wird die Phase des Gesamt-FEXT im Vergleich zur Phase des gedämpften Signals am fernen Ende des störenden Leitungspaares gemessen. Im nächsten Schritt, Schritt 104, wird die Dämpfung des gestörten Paares gemessen, att_4,5. Dann folgt die Messung der Ausbreitungsverzögerung des gestörten Paares t_prop,45 (Schritt 106). Die Dämpfung des störenden Paares wird als nächstes gemessen (Schritt 108). Schließlich wird die Ausbreitungsverzögerung des störenden Paares gemessen, t_prop,36, (Schritt 110), woraufhin die gemessenen Werte in Gleichung (8) eingesetzt werden. Wie oben erwähnt können je nach Umstände auch die vereinfachten Gleichungen 9, 10 oder 11 verwendet werden (Schritt 112), um das ELFEXT für den definierten Link zu ermitteln. Es sei darauf hingewiesen, dass in dem gezeigten Beispiel das Paar 3,6 das störende Paar und Paar 4,5 das gestörte Paar ist. Die Paare, die tatsächlich bei einer Messung verwendet werden, hängen von dem zu messenden Aufbau ab. Ein Verweis auf die Paare 3,6 und 4,5 in diesem Dokument gilt damit als Verweis auf ein beliebiges störendes bzw. gestörtes Paar. Bei der Prüfung und Messung eines tatsächlichen Links würden alle Paarkombinationen geprüft und Messungen für jedes Paar im Verhältnis zu allen anderen Paaren durchgeführt werden, um eine Gesamtübersicht der ELFEXT-Eigenschaften des Links bereitzustellen.
Mit Bezug auf 6, ein Diagramm eines Prüfgerätaufbaus, der mit einem Link verbunden ist und das Messverfahren einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung durchführt, nimmt ein Prüfgerät 56 einen Steckschnurstecker 24 (siehe 2) auf (eine Buchse 30, die der Buchse 22 in 2 gleicht, ist in Gerät 56 bereitgestellt). Die lokale Steckschnur 26 verbindet das Gerät über den Stecker 28 und die Buchse 30 mit dem Link. Das Linkkabel 32, das für gewöhnlich mehrere weitere Buchsen angeschlossen hat, erstreckt sich bis zur letzten Buchse 34 des Links. An der letzten Buchse, umfasst eine ferne Steckschnur 36 die Stecker 38 und 40 und verbindet die Buchse 34 mit der Buchse 42 des fernen Geräts 58. Das ferne Gerät oder das Prüfgerät stellt an einem Ende des Links einen Reiz bereit und das jeweils andere nimmt die Messungen am anderen Ende auf. Der für die Nebensprechmessung verwendete Reiz und das entsprechende Messverfahren sind Fachleuten bekannt und hier nicht näher ausgeführt.
In vorliegendem Dokument wurde zwar eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung gezeigt und beschrieben, für Fachleute ist es jedoch offensichtlich, dass viele Änderungen und Modifikationen vorgenommen werden können.

Claims

Verfahren zur Messung von Fernnebensprechkenndaten eines Links (26 – 28) umfassend die folgenden Verfahrensschritte: Messen des Fernnebensprechens eines lokalen Anschlusses (24) des Links; Messen des Fernnebensprechens eines fernen Anschlusses (40) des Links; Messen der Phase und Amplitude des Fernnebensprechens an einem fernen Anschluss des Links einschließlich dem Beitrag aus den lokalen und fernen Anschlüssen; Messen der Dämpfung in einem gestörten Signalpfad; Messen der Ausbreitungsverzögerung des gestörten Signalpfades; Messen der Dämpfung in einem störenden Signalpfad; Messen der Ausbreitungsverzögerung eines störenden Signalpfades; und Bestimmen des Fernnebensprech-Dämpfungsverhältnisses ausgenommen dem Beitrag aus den Anschlüssen auf Basis der gemessenen Werte.
Verfahren zur Messung von Fernnebensprechen nach Anspruch 1, wobei der Bestimmungsschritt die Verfahrensschritte des Berechnens des Fernnebensprech-Dämpfungsverhältnisses gemäß der folgenden Formel umfasst:
wobei ELFEXT_a,b-c,d,link – das Nebensprechen-Dämpfungsverhältnis des Links ist, wobei a,b der störende Signalpfad und c,d der gestörte Signalpfad ist FEXT_{a,b-c,d,total} – das gesamte Fernnebensprechen gemessen auf dem c,d gestörten Signalpfad am fernen Ende und a,b der störende Signalpfad ist j – der komplexe Operator ist Φ – die Phase in Bezug auf die von dem tiefergestellten Index identifizierte Menge ist FEXT_loc – das Fernnebensprechen des lokalen Anschlusses ist FEXT_rem – das Fernnebensprechen des fernen Anschlusses ist att_a,b – die Dämpfung in dem störenden Signalpfad ist att_c,d – die Dämpfung in dem gestörten Signalpfad ist.
Verfahren zur Messung von Fernnebensprechen nach Anspruch 1, wobei der Bestimmungsschritt das Umfassen der Verfahrensschritte des Berechnens des Fernnebensprech-Dämpfungsverhältnisses gemäß der folgenden Formel umfasst:
, wobei ELFEXT_a,b-c,d,link – das Nebensprech-Dämpfungsverhältnis des Links ist, wobei a,b der störende Signalpfad und c,d der gestörte Signalpfad ist FEXT_{a,b-c,d,total} – das gesamte Fernnebensprechen gemessen auf dem c,d gestörten Signalpfad am fernen Ende und a,b der störende Signalpfad ist j – der komplexe Operator ist Φ – die Phase in Bezug auf die von dem tiefergestellten Index identifizierte Menge ist FEXT_loc – das Fernnebensprechen des lokalen Anschlusses ist FEXT_rem – das Fernnebensprechen des fernen Anschlusses ist att_a,b – die Dämpfung in dem störenden Signalpfad ist att_c,d – die Dämpfung in dem gestörten Signalpfad ist.
Verfahren zur Messung von Fernnebensprechen nach Anspruch 1, wobei der Bestimmungsschritt den Verfahrensschritt des Berechnens des Fernnebensprech-Dämpfungsverhältnisses gemäß der folgenden Formel umfasst:
, wobei ELFEXT_a,b-c,d,link – das Nebensprech-Dämpfungsverhältnis des Links ist, wobei a,b der störende Signalpfad und c,d der gestörte Signalpfad ist FEXT_a,b-c,total – das gesamte Fernnebensprechen gemessen auf dem c,d gestörten Signalpfad am fernen Ende und a,b der störende Signalpfad ist j – der komplexe Operator ist Φ – die Phase in Bezug auf die von dem tiefergestellten Index identifizierte Menge ist FEXT_loc – das Fernnebensprechen des lokalen Anschlusses ist FEXT_rem – das Fernnebensprechen des fernen Anschlusses ist att_a,b – die Dämpfung in dem störenden Signalpfad ist att_c,d – die Dämpfung in dem gestörten Signalpfad ist.
Verfahren zur Messung von Fernnebensprechen nach Anspruch 1, wobei der Bestimmungsschritt den Verfahrensschritt des Berechnens des Fernnebensprechen-Dämpfungsverhältnisses gemäß der folgenden Formel umfasst:
, wobei ELFEXT_a,b-c,d,link – das Nebensprech-Dämpfungsverhältnis des Links ist, wobei a,b der störende Signalpfad und c,d der gestörte Signalpfad ist FEXT_{a,b-c,d,total} – das gesamte Fernnebensprechen gemessen auf dem c,d gestörten Signalpfad am fernen Ende und a,b der störende Signalpfad ist j – der komplexe Operator ist Φ – die Phase in Bezug auf die von dem tiefergestellten Index identifizierte Menge ist FEXT_loc – das Fernnebensprechen des lokalen Anschlusses ist FEXT_rem – das Fernnebensprechen des fernen Anschlusses ist att_a,b – die Dämpfung in dem störenden Signalpfad ist att_c,d – die Dämpfung in dem gestörten Signalpfad ist.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Bestimmungsschritt den Verfahrensteilschritt des Bestimmens umfasst, ob eine vereinfachte Bestimmungsmethode angewendet werden kann.
Verfahren nach Anspruch 6, wobei das Bestimmen, ob eine vereinfachte Bestimmungsmethode angewendet werden kann, Testbedingungen als Teil des Bestimmungsschritts einschließt.
Verfahren nach Anspruch 6, wobei das Bestimmen, ob eine vereinfachte Bestimmungsmethode angewendet werden kann, Messdaten als Teil des Bestimmungsschritts einschließt.
Verfahren zur Messung von Fernnebensprechen nach Anspruch 6, wobei, wenn der Bestimmungsschritt, ob eine Vereinfachung möglich ist, bestimmt, dass eine Vereinfachung nicht möglich ist, der Schritt des Bestimmens des Fernnebensprech-Dämpfungsverhältnisses das Berechnen des Fernnebensprech-Dämpfungsverhältnisses gemäß der folgenden Formel umfasst:
, wobei ELFEXT_a,b-c,d,link – das Nebensprech-Dämpfungsverhältnis des Links ist, wobei a,b der störende Signalpfad und c,d der gestörte Signalpfad ist FEXT_{a,b-c,d,total} – das gesamte Fernnebensprechen gemessen auf dem c,d gestörten Signalpfad am fernen Ende und a,b der störende Signalpfad ist j – der komplexe Operator ist Φ – die Phase in Bezug auf die von dem tiefergestellten Index identifizierte Menge ist FEXT_loc – das Fernnebensprechen des lokalen Anschlusses ist FEXT_rem – das Fernnebensprechen des fernen Anschlusses ist att_a,b – die Dämpfung in dem störenden Signalpfad ist att_c,d – die Dämpfung in dem gestörten Signalpfad ist.
Verfahren zur Messung von Fernnebensprechen nach Anspruch 6, wobei, wenn der Bestimmungsschritt, ob eine Vereinfachung möglich ist, das Bestimmen umfasst, ob die Dämpfung der Störer- und Gestörter-Paare ungefähr gleich ist, und wenn ja, der Bestimmungsschritt des Fernnebensprech-Dämpfungsverhältnisses das Berechnen des Fernnebensprech-Dämpfungsverhältnisses gemäß der folgenden Formel umfasst:
, wobei ELFEXT_a,b-c,d,link – das Nebensprech-Dämpfungsverhältnis des Links ist, wobei a,b der störende Signalpfad und c,d der gestörte Signalpfad ist FEXT_{a,b-c,d,total} – das gesamte Fernnebensprechen gemessen auf dem c,d gestörten Signalpfad am fernen Ende und a,b der störende Signalpfad ist j – der komplexe Operator ist Φ – die Phase in Bezug auf die von dem tiefergestellten Index identifizierte Menge ist FEXT_loc – das Fernnebensprechen des lokalen Anschlusses ist FEXT_rem – das Fernnebensprechen des fernen Anschlusses ist att_a,b – die Dämpfung in dem störenden Signalpfad ist att_c,d – die Dämpfung in dem gestörten Signalpfad ist.
Verfahren zur Messung von Fernnebensprechen nach Anspruch 6, wobei, wenn der Bestimmungsschritt, ob eine Vereinfachung möglich ist, das Bestimmen umfasst, ob der Link relativ kurz ist, und wenn ja, der Bestimmungsschritt des Fernnebensprech-Dämpfungsverhältnisses das Berechnen des Fernnebensprech-Dämpfungsverhältnisses gemäß der folgenden Formel umfasst:
, wobei ELFEXT_a,b-c,d,link – das Nebensprech-Dämpfungsverhältnis des Links ist, wobei a,b der störende Signalpfad und c,d der gestörte Signalpfad ist FEXT_{a,b-c,d,total} – das gesamte Fernnebensprechen gemessen auf dem c,d gestörten Signalpfad am fernen Ende und a,b der störende Signalpfad ist j – der komplexe Operator ist Φ – die Phase in Bezug auf die von dem tiefergestellten Index identifizierte Menge ist FEXT_loc – das Fernnebensprechen des lokalen Anschlusses ist FEXT_rem – das Fernnebensprechen des fernen Anschlusses ist att_a,b – die Dämpfung in dem störenden Signalpfad ist att_c,d – die Dämpfung in dem gestörten Signalpfad ist.
Verfahren zur Messung von Fernnebensprechen nach Anspruch 6, wobei, wenn der Bestimmungsschritt, ob eine Vereinfachung möglich ist, das Bestimmen umfasst, ob sich die Verzögerungsdifferenz des Links unterhalb eines erlaubten Höchstwertes befindet, und wenn ja, der Bestimmungsschritt des Fernnebensprech-Dämpfungsverhältnisses das Berechnen des Fernnebensprech-Dämpfungsverhältnisses gemäß der folgenden Formel umfasst:
, wobei LFEXT_a,b-c,d,link – das Nebensprech-Dämpfungsverhältnis des Links ist, wobei a,b der störende Signalpfad und c,d der gestörte Signalpfad ist FEXT_{a,b-c,d,total} – das gesamte Fernnebensprechen gemessen auf dem c,d gestörten Signalpfad am fernen Ende und a,b der störende Signalpfad ist j – der komplexe Operator ist Φ – die Phase in Bezug auf die von dem tiefergestellten Index identifizierte Menge ist FEXT_loc – das Fernnebensprechen des lokalen Anschlusses ist FEXT_rem – das Fernnebensprechen des fernen Anschlusses ist att_a,b – die Dämpfung in dem störenden Signalpfad ist att_c,d – die Dämpfung in dem gestörten Signalpfad ist.
Verfahren zur Messung von Fernnebensprechen nach Anspruch 6, wobei, wenn der Bestimmungsschritt, ob eine Vereinfachung möglich ist, das Bestimmen umfasst, ob die Dämpfung der Störer- und Gestörter-Paare ungefähr gleich ist, und ob die Ausbreitungsverzögerung in den Störer- und Gestörter-Paaren ungefähr gleich ist, und wenn ja, der Bestimmungsschritt des Fernnebensprech-Dämpfungsverhältnisses das Berechnen des Fernnebensprech-Dämpfungsverhältnisses gemäß der folgenden Formel umfasst:
, wobei ELFEXT_a,b-c,d,link – das Nebensprech-Dämpfungsverhältnis des Links ist, wobei a,b der störende Signalpfad und c,d der gestörte Signalpfad ist FEXT_{a,b-c,d,total} – das gesamte Fernnebensprechen gemessen auf dem c,d gestörten Signalpfad am fernen Ende und a,b der störende Signalpfad ist j – der komplexe Operator ist Φ – die Phase in Bezug auf die von dem tiefergestellten Index identifizierte Menge ist FEXT_loc – das Fernnebensprechen des lokalen Anschlusses ist FEXT_rem – das Fernnebensprechen des fernen Anschlusses ist att_a,b – die Dämpfung in dem störenden Signalpfad ist att_c,d – die Dämpfung in dem gestörten Signalpfad ist.
Verfahren zur Messung von Fernnebensprechen nach Anspruch 1, wobei der störende Signalpfad und der gestörte Signalpfad eine Twisted-Pair-Verkabelung umfassen.
Verfahren zur Messung von Fernnebensprechen nach Anspruch 1, außerdem umfassend die folgenden Verfahrensschritte: Messen der Nebensprechkenndaten des Gesamtsystems einschließlich dem Beitrag aus den lokalen und fernen Anschlüssen; und Abziehen des gemessenen Fernnebensprechens des lokalen Anschlusses mal einer gemessenen Dämpfung und des Abziehens des Nebensprechens des fernen Anschlusses mal einer gemessenen Dämpfung von dem gemessenen Nebensprechen des Gesamtsystems zum Bereitstellen der Nebensprechkenndaten des Links ausschließlich dem Beitrag aus den lokalen und fernen Anschlüssen.
Gerät (56) zur Messung von Fernnebensprechkenndaten eines Links (26 – 38) umfassend: einen Speicher zum Speichern gemessener Fernnebensprechkenndaten eines lokalen Anschlusses (24) und eines fernen Anschlusses (40); ein Gerät zur Messung der Phase und Amplitude zum Bestimmen von Fernnebensprechen an einem fernen Ende des Links; ein Gerät zum Messen der Dämpfung in einem gestörten Paar; ein Gerät zum Messen der Ausbreitungsverzögerung des gestörten Paares und der Ausbreitungsverzögerung eines störenden Paares; und ein Bestimmungsgerät zum Ausklammern der Nebensprecheffekte der lokalen und fernen Anschlüsse zum Bereitstellen von Messungen des Fernnebensprechens und des Fernnebensprechen-Dämpfungsverhältnisses des Links auf Basis der gemessenen Werte.
Gerät nach Anspruch 16, wobei das Bestimmungsgerät zum Bestimmen des Fernnebensprech-Dämpfungsverhältnisses gemäß der folgenden Formel angepasst ist:
, wobei ELFEXT_a,b-c,d,link – das Nebensprech-Dämpfungsverhältnis des Links ist, wobei a,b der störende Signalpfad und c,d der gestörte Signalpfad ist FEXT_{a,b-c,d,total} – das gesamte Fernnebensprechen gemessen auf dem c,d gestörten Signalpfad am fernen Ende und a,b der störende Signalpfad ist j – der komplexe Operator ist Φ – die Phase in Bezug auf die von dem tiefergestellten Index identifizierte Menge ist FEXT_loc – das Fernnebensprechen des lokalen Anschlusses ist FEXT_rem – das Fernnebensprechen des fernen Anschlusses ist att_a,b – die Dämpfung in dem störenden Signalpfad ist att_c,d – die Dämpfung in dem gestörten Signalpfad ist.
Gerät nach Anspruch 16, wobei das Bestimmungsgerät zum wahlweisen Verwenden vereinfachter Bestimmungen je nach gemessenen Linkkenndaten angepasst ist.
Gerät nach Anspruch 18, wobei das Bestimmungsgerät zum Verwenden vereinfachter Bestimmungen gemäß der folgenden Formel angepasst ist:
, wobei ELFEXT_a,b-c,d,link – das Nebensprech-Dämpfungsverhältnis des Links ist, wobei a,b der störende Signalpfad und c,d der gestörte Signalpfad ist FEXT_{a,b-c,d,total} – das gesamte Fernnebensprechen gemessen auf dem c,d gestörten Signalpfad am fernen Ende und a,b der störende Signalpfad ist j – der komplexe Operator ist Φ – die Phase in Bezug auf die von dem tiefergestellten Index identifizierte Menge ist FEXT_loc – das Fernnebensprechen des lokalen Anschlusses ist FEXT_rem – das Fernnebensprechen des fernen Anschlusses ist att_a,b – die Dämpfung in dem störenden Signalpfad ist att_c,d – die Dämpfung in dem gestörten Signalpfad ist.
Gerät nach Anspruch 18, wobei das Bestimmungsgerät zum Verwenden vereinfachter Bestimmungen gemäß der folgenden Formel angepasst ist:
, wobei ELFEXT_a,b-c,d,link – das Nebensprech-Dämpfungsverhältnis des Links ist, wobei a,b der störende Signalpfad und c,d der gestörte Signalpfad ist FEXT_{a,b-c,d,total} – das gesamte Fernnebensprechen gemessen auf dem c,d gestörten Signalpfad am fernen Ende und a,b der störende Signalpfad ist j – der komplexe Operator ist Φ – die Phase in Bezug auf die von dem tiefergestellten Index identifizierte Menge ist FEXT_loc – das Fernnebensprechen des lokalen Anschlusses ist FEXT_rem – das Fernnebensprechen des fernen Anschlusses ist att_a,b – die Dämpfung in dem störenden Signalpfad ist att_c,d – die Dämpfung in dem gestörten Signalpfad ist, wenn der Link relativ kurz ist.
Gerät nach Anspruch 18, wobei das Bestimmungsgerät zum Verwenden vereinfachter Bestimmungen gemäß der folgenden Formel angepasst ist:
, wobei ELFEXT_a,b-c,d,link – das Nebensprech-Dämpfungsverhältnis des Links ist, wobei a,b der störende Signalpfad und c,d der gestörte Signalpfad ist FEXT_{a,b-c,d,total} – das gesamte Fernnebensprechen gemessen auf dem c,d gestörten Signalpfad am fernen Ende und a,b der störende Signalpfad ist j – der komplexe Operator ist Φ – die Phase in Bezug auf die von dem tiefergestellten Index identifizierte Menge ist FEXT_loc – das Fernnebensprechen des lokalen Anschlusses ist FEXT_rem – das Fernnebensprechen des fernen Anschlusses ist att_a,b – die Dämpfung in dem störenden Signalpfad ist att_c,d – die Dämpfung in dem gestörten Signalpfad ist, wenn die Verzögerungsdifferenz eines Links unter einem erlaubten Höchstwert liegt.
Gerät nach Anspruch 18, wobei das Bestimmungsgerät zum Verwenden vereinfachter Bestimmungen gemäß der folgenden Formel angepasst ist:
, wobei ELFEXT_a,b-c,d,link – das Nebensprech-Dämpfungsverhältnis des Links ist, wobei a,b der störende Signalpfad und c,d der gestörte Signalpfad ist FEXT_{a,b-c,d,total} – das gesamte Fernnebensprechen gemessen auf dem c,d gestörten Signalpfad am fernen Ende und a,b der störende Signalpfad ist j – der komplexe Operator ist Φ – die Phase in Bezug auf die von dem tiefergestellten Index identifizierte Menge ist FEXT_loc – das Fernnebensprechen des lokalen Anschlusses ist FEXT_rem – das Fernnebensprechen des fernen Anschlusses ist att_a,b – die Dämpfung in dem störenden Signalpfad ist att_c,d – die Dämpfung in dem gestörten Signalpfad ist, wenn die Dämpfung der Störer- und Gestörter-Paare ungefähr gleich ist, und wenn die Ausbreitungsverzögerung der Störer- und Gestörter-Paare ungefähr gleich ist.
Gerät nach Anspruch 18, wobei das Bestimmungsgerät zum Verwenden vereinfachter Bestimmungen angepasst ist, wenn der Fehler aus dieser Vereinfachung ein Bruchteil der Gesamtmessungsgenauigkeit ist.