JP3484377B2 - 遠端クロストーク特性測定方法及び装置 - Google Patents
遠端クロストーク特性測定方法及び装置Info
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- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
- G01R31/08—Locating faults in cables, transmission lines, or networks
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04B—TRANSMISSION
- H04B3/00—Line transmission systems
- H04B3/02—Details
- H04B3/46—Monitoring; Testing
- H04B3/487—Testing crosstalk effects
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Cable Transmission Systems, Equalization Of Radio And Reduction Of Echo (AREA)
- Testing Of Short-Circuits, Discontinuities, Leakage, Or Incorrect Line Connections (AREA)
- Measurement Of Resistance Or Impedance (AREA)
- Monitoring And Testing Of Transmission In General (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は遠端クロストーク
（ＦＥＸＴ）特性測定方法及び装置、特に等レベル遠端
クロストーク（ＥＬＦＥＸＴ）終端（ターミネーショ
ン）用の遠端クロストークを測定する方法及び装置に関
する。
（ＦＥＸＴ）特性測定方法及び装置、特に等レベル遠端
クロストーク（ＥＬＦＥＸＴ）終端（ターミネーショ
ン）用の遠端クロストークを測定する方法及び装置に関
する。
【０００２】
【従来の技術】ローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）
システムで一般的に使用されているツイストペアケーブ
リング（撚り対配線）にあっては、減衰、近端クロスト
ーク（ＮＥＸＴ）、リターンロス及び等レベルクロスト
ーク（ＥＬＦＥＸＴ）伝送性能パラメータが極めて重要
である。現在ＩＥＥＥ８０２．３ａｂ委員会で開発中の
１０００ＢＡＳＥ―Ｔ（１Gbps Ethernet）では、リン
クのＥＬＦＥＸＴ性能は満足な動作を得る為に極めて重
要である。
システムで一般的に使用されているツイストペアケーブ
リング（撚り対配線）にあっては、減衰、近端クロスト
ーク（ＮＥＸＴ）、リターンロス及び等レベルクロスト
ーク（ＥＬＦＥＸＴ）伝送性能パラメータが極めて重要
である。現在ＩＥＥＥ８０２．３ａｂ委員会で開発中の
１０００ＢＡＳＥ―Ｔ（１Gbps Ethernet）では、リン
クのＥＬＦＥＸＴ性能は満足な動作を得る為に極めて重
要である。
【０００３】図１を参照すると、ワークステーションと
ＬＡＮ機器間の典型的な１Gbpsイーサネットリンクは、
４ワイヤペア１４、１６、１８及び２０を双方向伝送、
即ち各ワイヤペアを送信及び受信用に使用している。ツ
イストペアケーブリング上での１Gbps イーサネットの
信号伝送モードの１つは、同時にリンクの一端に信号を
印加し且つリンクの他端に並行して伝送することを含
む。この伝送モードにおけるノイズの主発生源の１つ
は、図１に示す如く、１つのワイヤペアから他のワイヤ
ペアへのカップリング（結合）である。ワークステーシ
ョン１０からＬＡＮ機器１２ヘの伝送の為に図１の上方
に、ワイヤペア１４へのクロストーク（漏話）のインパ
クトを示す。他の３本のワイヤペア１６、１８及び２０
からのクロストークは、図示の如く最上方のワイヤペア
１４にカップリングする。ＬＡＮ機器１２の受信入力に
て、この信号はワークステーション端からの減衰された
信号である希望する信号をディスターブ(邪魔)する。従
って、これによる信号対ノイズ（Ｓ／Ｎ）比は、クロス
トークの振幅と減衰された信号の振幅の（線形）比率で
ある。この場合のクロストーク信号は「遠端クロストー
ク」（ＦＥＸＴ）と呼ばれる。ＦＥＸＴと減衰との両方
をデシベル（ｄＢ）で表すと、ｄＢで表した信号対ノイ
ズ比は、ＦＥＸＴと減衰間の差を算出することにより求
められる．この比は、「等レベル遠端クロストーク」
（ＥＬＦＥＸＴ）と呼ばれる。
ＬＡＮ機器間の典型的な１Gbpsイーサネットリンクは、
４ワイヤペア１４、１６、１８及び２０を双方向伝送、
即ち各ワイヤペアを送信及び受信用に使用している。ツ
イストペアケーブリング上での１Gbps イーサネットの
信号伝送モードの１つは、同時にリンクの一端に信号を
印加し且つリンクの他端に並行して伝送することを含
む。この伝送モードにおけるノイズの主発生源の１つ
は、図１に示す如く、１つのワイヤペアから他のワイヤ
ペアへのカップリング（結合）である。ワークステーシ
ョン１０からＬＡＮ機器１２ヘの伝送の為に図１の上方
に、ワイヤペア１４へのクロストーク（漏話）のインパ
クトを示す。他の３本のワイヤペア１６、１８及び２０
からのクロストークは、図示の如く最上方のワイヤペア
１４にカップリングする。ＬＡＮ機器１２の受信入力に
て、この信号はワークステーション端からの減衰された
信号である希望する信号をディスターブ(邪魔)する。従
って、これによる信号対ノイズ（Ｓ／Ｎ）比は、クロス
トークの振幅と減衰された信号の振幅の（線形）比率で
ある。この場合のクロストーク信号は「遠端クロストー
ク」（ＦＥＸＴ）と呼ばれる。ＦＥＸＴと減衰との両方
をデシベル（ｄＢ）で表すと、ｄＢで表した信号対ノイ
ズ比は、ＦＥＸＴと減衰間の差を算出することにより求
められる．この比は、「等レベル遠端クロストーク」
（ＥＬＦＥＸＴ）と呼ばれる。
【０００４】ＦＥＸＴにとって全てのワイヤペアがノイ
ズ源であり、これらは加算される。ワイヤペアの信号に
は一般に関連性がないので、多くの場合、全てのワイヤ
ペアからのクロストークの合成した影響は、全てのクロ
ストーク成分の和の平方根でまとめられ（パワーサムＦ
ＥＸＴ又はパワーサムＥＬＦＥＸＴ），受信入力での合
計ノイズ及びＳ／Ｎ比の推定値が得られる。
ズ源であり、これらは加算される。ワイヤペアの信号に
は一般に関連性がないので、多くの場合、全てのワイヤ
ペアからのクロストークの合成した影響は、全てのクロ
ストーク成分の和の平方根でまとめられ（パワーサムＦ
ＥＸＴ又はパワーサムＥＬＦＥＸＴ），受信入力での合
計ノイズ及びＳ／Ｎ比の推定値が得られる。
【０００５】１Gbps ＬＡＮシステムにおける他のノイ
ズ源は、近端クロストーク（ＮＥＸＴ）及びリターンロ
スを含む。リンクの遠端から到来する信号はリンクの近
端に印加された出力信号により邪魔されるので、ＮＥＸ
Ｔ性能はクリティカルである。各ワイヤペアの信号の双
方向性は、反射された信号もローカルレシーバへ到来す
ることとなる。従って、１Gbpsイーサネットシステムで
は、この影響を補償する手段（「エコーキャンセラ」）
も設計されている。この１Gbpsイーサネットシステム
は、クロストーク性能を「学習」して且つ邪魔となる影響
のいくつかを補償する手段を設けている。ＮＥＸＴ，Ｅ
ＬＦＥＸＴ及びリターンロスは、重要なリンクのパラメ
ータであり、従って、正確に測定されなければならな
い。
ズ源は、近端クロストーク（ＮＥＸＴ）及びリターンロ
スを含む。リンクの遠端から到来する信号はリンクの近
端に印加された出力信号により邪魔されるので、ＮＥＸ
Ｔ性能はクリティカルである。各ワイヤペアの信号の双
方向性は、反射された信号もローカルレシーバへ到来す
ることとなる。従って、１Gbpsイーサネットシステムで
は、この影響を補償する手段（「エコーキャンセラ」）
も設計されている。この１Gbpsイーサネットシステム
は、クロストーク性能を「学習」して且つ邪魔となる影響
のいくつかを補償する手段を設けている。ＮＥＸＴ，Ｅ
ＬＦＥＸＴ及びリターンロスは、重要なリンクのパラメ
ータであり、従って、正確に測定されなければならな
い。
【０００６】次に、図２は典型的なリンクを図示し、ロ
ーカル機器ジャック２２は、内部にパッチコードプラグ
２４を受ける。ローカル機器は、例えばワークステーシ
ョンより成り、又はテスト状況ではネットワーク性能を
測定及び試験する試験機器であってもよい。パッチコー
ドプラグ２４は、パッチコード２６の一端を定め、その
他端は他のパッチコードプラグ２８より成るのが好まし
い。プラグ２８はリンクジャック３０に接続し、ここで
リンクジャック３０は典型的な据付けではウオール（壁
面）ジャックより成る。リンクジャック３０は、リンク
のジャックへ延びるリンクケーブル３２への接続を行
う。リンクケーブル部（セグメント）３２には、いくつ
かのコネクタがあってもよい。最後のジャックにおい
て、リモートパッチコード３６はプラグ３８、４０を含
み、ジャック３４とリモート機器のジャック４２間を接
続する。
ーカル機器ジャック２２は、内部にパッチコードプラグ
２４を受ける。ローカル機器は、例えばワークステーシ
ョンより成り、又はテスト状況ではネットワーク性能を
測定及び試験する試験機器であってもよい。パッチコー
ドプラグ２４は、パッチコード２６の一端を定め、その
他端は他のパッチコードプラグ２８より成るのが好まし
い。プラグ２８はリンクジャック３０に接続し、ここで
リンクジャック３０は典型的な据付けではウオール（壁
面）ジャックより成る。リンクジャック３０は、リンク
のジャックへ延びるリンクケーブル３２への接続を行
う。リンクケーブル部（セグメント）３２には、いくつ
かのコネクタがあってもよい。最後のジャックにおい
て、リモートパッチコード３６はプラグ３８、４０を含
み、ジャック３４とリモート機器のジャック４２間を接
続する。
【０００７】リンクの公式定義はローカル及びリモート
（遠）端での機器への接続を除外するので、ローカルパ
ッチコードプラグ２４のパッチコード側であるポイント
４４及びリモートプラグ４０のパッチコード側であるポ
イント４６間であると定義する。ＬＡＮシステムの性能
は、相手コネクタのリンク側で測定され、従ってリンク
の性能測定は、その接続からのインパクトを含まない。
通信業協会標準であるＴＳＢ−６７では、標準ケーブリ
ング試験構成である「ベーシックリンク」及び「チャン
ネル」は、リンクの定義からこの接続を除外する。国際
ＩＳＯ／ＩＥＣ１１８０１ケーブリング規格は、同じ方
法でチャンネル構成を定義する。更に、チャンネル構成
の伝送性能が測定されるときは、ユーザパッチコード
（例えばコード２６又はコード３６）が測定中に採用さ
れる。ＴＩＡ／ＥＩＡ―５６８―Ａ又はＩＳＯ／ＩＥＣ
１１８０１及び1Gbpsイーサネット システムで規定さ
れている一般ケーブリング システム用ユーザパッチコ
ードの標準プラグは、モジュラー８ピンＲＪ−４５コネ
クタであるので、機器の相手ジャックは、モジュラー８
ピンＲＪ−４５タイプでなければならない。不幸にし
て、モジュラー８ピンコネクタのクロストーク性能は比
較的貧弱であり且つこれらコネクタを有するリンクの測
定性能への根本的な影響が結果に含まれる。ローカル及
びリモート端での測定機器システムへの接続側に起因す
るＦＥＸＴは、正確な測定値を得る為に補償しなければ
ならない。計算したＥＬＦＥＸＴは同じ補償を受ける。
（遠）端での機器への接続を除外するので、ローカルパ
ッチコードプラグ２４のパッチコード側であるポイント
４４及びリモートプラグ４０のパッチコード側であるポ
イント４６間であると定義する。ＬＡＮシステムの性能
は、相手コネクタのリンク側で測定され、従ってリンク
の性能測定は、その接続からのインパクトを含まない。
通信業協会標準であるＴＳＢ−６７では、標準ケーブリ
ング試験構成である「ベーシックリンク」及び「チャン
ネル」は、リンクの定義からこの接続を除外する。国際
ＩＳＯ／ＩＥＣ１１８０１ケーブリング規格は、同じ方
法でチャンネル構成を定義する。更に、チャンネル構成
の伝送性能が測定されるときは、ユーザパッチコード
（例えばコード２６又はコード３６）が測定中に採用さ
れる。ＴＩＡ／ＥＩＡ―５６８―Ａ又はＩＳＯ／ＩＥＣ
１１８０１及び1Gbpsイーサネット システムで規定さ
れている一般ケーブリング システム用ユーザパッチコ
ードの標準プラグは、モジュラー８ピンＲＪ−４５コネ
クタであるので、機器の相手ジャックは、モジュラー８
ピンＲＪ−４５タイプでなければならない。不幸にし
て、モジュラー８ピンコネクタのクロストーク性能は比
較的貧弱であり且つこれらコネクタを有するリンクの測
定性能への根本的な影響が結果に含まれる。ローカル及
びリモート端での測定機器システムへの接続側に起因す
るＦＥＸＴは、正確な測定値を得る為に補償しなければ
ならない。計算したＥＬＦＥＸＴは同じ補償を受ける。
【０００８】TＩＡ／ＥＬＡ−５６８−Ａによる基本リ
ンク構成又はＩＳＯ／ＩＥＣ １１８０１による永久リ
ンク構成を試験する為に、ネットワーク技術者は、低ク
ロストーク特性を有するタイプのコネクタを有する特殊
パッチコードを使用するかも知れない。特殊パッチコー
ドを用いる斯る場合には、特殊テストコードを使用する
リンクの伝送性能を測定する。
ンク構成又はＩＳＯ／ＩＥＣ １１８０１による永久リ
ンク構成を試験する為に、ネットワーク技術者は、低ク
ロストーク特性を有するタイプのコネクタを有する特殊
パッチコードを使用するかも知れない。特殊パッチコー
ドを用いる斯る場合には、特殊テストコードを使用する
リンクの伝送性能を測定する。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】しかし、斯る特殊パッ
チコードを使用することにより、ユーザパッチコードは
試験中に取除かれるので、試験状態以外の時には、試験
構成は究極的にデータを伝送する実際の構成ではない。
従って、特殊パッチコードを一度取外すと、測定は実際
の特性を正確に現さない。その結果、基本リンク及び永
久リンク試験構成に加えて、チャンネル構成を正確に測
定する方法が極めて好ましい。
チコードを使用することにより、ユーザパッチコードは
試験中に取除かれるので、試験状態以外の時には、試験
構成は究極的にデータを伝送する実際の構成ではない。
従って、特殊パッチコードを一度取外すと、測定は実際
の特性を正確に現さない。その結果、基本リンク及び永
久リンク試験構成に加えて、チャンネル構成を正確に測
定する方法が極めて好ましい。
【００１０】
【発明の目的】従って、本発明の目的の１つは、ローカ
ル及び試験機器への遠端接続で生じるクロストークから
のインパクトを規定リンク構成で報告されるＦＥＸＴ及
びＥＬＦＥＸＴ結果から差引く改良された方法を提供す
ることである。
ル及び試験機器への遠端接続で生じるクロストークから
のインパクトを規定リンク構成で報告されるＦＥＸＴ及
びＥＬＦＥＸＴ結果から差引く改良された方法を提供す
ることである。
【００１１】本発明の他の目的は、ＦＥＸＴ及びＥＬＦ
ＥＸＴを測定し、試験機器への接続でのクロストークの
寄与を補償する改良された試験機器を提供することであ
る。
ＥＸＴを測定し、試験機器への接続でのクロストークの
寄与を補償する改良された試験機器を提供することであ
る。
【００１２】本発明の更に他の目的は、大きいクロスト
ーク特性を有するネットワークコネクタを収容するＦＥ
ＸＴ測定する改良されたシステムを提供することであ
る。
ーク特性を有するネットワークコネクタを収容するＦＥ
ＸＴ測定する改良されたシステムを提供することであ
る。
【００１３】
【課題を解決するための手段】本発明のローカル及び試
験機器から遠端の接続により生じるクロストークの影響
を測定結果から差引き、リンクの伝送パラメータを正確
に説明するＦＥＸＴ及び計算されたＥＬＦＥＸＴ結果を
得る。
験機器から遠端の接続により生じるクロストークの影響
を測定結果から差引き、リンクの伝送パラメータを正確
に説明するＦＥＸＴ及び計算されたＥＬＦＥＸＴ結果を
得る。
【００１４】即ち、本発明の遠端クロストーク特性測定
方法及び装置によると、リンクのローカル及びリモート
コネクタの遠端クロストークを測定し、リンクの遠端の
遠端クロストークの位相及び振幅を測定し、リンクのツ
イストワイヤペアによるパスの減衰を測定し、クロスト
ークを与える及び受けるパスの伝播遅延を測定し、これ
ら測定値に基づいて予め定められた計算式に従って遠端
クロストークを求めることを特徴とする。
方法及び装置によると、リンクのローカル及びリモート
コネクタの遠端クロストークを測定し、リンクの遠端の
遠端クロストークの位相及び振幅を測定し、リンクのツ
イストワイヤペアによるパスの減衰を測定し、クロスト
ークを与える及び受けるパスの伝播遅延を測定し、これ
ら測定値に基づいて予め定められた計算式に従って遠端
クロストークを求めることを特徴とする。
【００１５】
【発明の実施の形態】以下、本発明の遠端クロストーク
測定方法及び装置の好適実施形態例の構成及び動作を添
付図を参照して詳細に説明する。
測定方法及び装置の好適実施形態例の構成及び動作を添
付図を参照して詳細に説明する。
【００１６】本発明の好適実施形態例によるシステム
は、例えばマイクロプロセッサ制御動作を有するネット
ワーク試験機器より成る。このシステムは、種々の測定
を行うよう構成され且つ斯る測定値を用いて全ての伝送
パラメータ、特に遠端クロストークを正確に決定する。
は、例えばマイクロプロセッサ制御動作を有するネット
ワーク試験機器より成る。このシステムは、種々の測定
を行うよう構成され且つ斯る測定値を用いて全ての伝送
パラメータ、特に遠端クロストークを正確に決定する。
【００１７】本発明の実現に際し、使用する２つの主な
仮定がある。第１に、キャパシティブ（容量性）及びイ
ンダクティブ（誘導性）不平衡によるクロストークは、
クロストークが生じる位置で固定（９０°又は２７０
°）位相角で分布ワイヤペアにクロストーク電流を生じ
る。このことは、ツイストペア ワイヤリングの回路モ
デルから明らかである（ベル研究所テクニカルスタッフ
メンバーによる「通信用伝送システム」第４判、１９７０
年２月、第１１章クロストーク１１.３章カップリング
クロストーク参照）。測定点までの距離は、位相角を変
化させ、これは、試験信号の周波数に比例する。第２
に、ＦＥＸＴカップリングは、主としてジャックの特性
により決まり且つそれと嵌合するプラグの特性には比較
的依存しない。ＴＩＡ／ＥＩＡ−５６８Ａ及びＩＳＯ／
ＩＥＣ １１８０１規格で規定されたジャックの試験方
法は、ＮＥＸＴ性能を検証する為に使用されるプラグの
特性を定めている。ＮＥＸＴ性能用に規定されたより広
範囲の特性を有するプラグを用いる試験は、ケーブル対
間で比較的一定のＦＥＸＴ測定となる。３、６及び４、
５ペアの組合わせは、一般に最悪のケースであると考え
られている。嵌合したＦＥＸＴの変動は、このペアの組
合わせで僅か２であることが判明した。
仮定がある。第１に、キャパシティブ（容量性）及びイ
ンダクティブ（誘導性）不平衡によるクロストークは、
クロストークが生じる位置で固定（９０°又は２７０
°）位相角で分布ワイヤペアにクロストーク電流を生じ
る。このことは、ツイストペア ワイヤリングの回路モ
デルから明らかである（ベル研究所テクニカルスタッフ
メンバーによる「通信用伝送システム」第４判、１９７０
年２月、第１１章クロストーク１１.３章カップリング
クロストーク参照）。測定点までの距離は、位相角を変
化させ、これは、試験信号の周波数に比例する。第２
に、ＦＥＸＴカップリングは、主としてジャックの特性
により決まり且つそれと嵌合するプラグの特性には比較
的依存しない。ＴＩＡ／ＥＩＡ−５６８Ａ及びＩＳＯ／
ＩＥＣ １１８０１規格で規定されたジャックの試験方
法は、ＮＥＸＴ性能を検証する為に使用されるプラグの
特性を定めている。ＮＥＸＴ性能用に規定されたより広
範囲の特性を有するプラグを用いる試験は、ケーブル対
間で比較的一定のＦＥＸＴ測定となる。３、６及び４、
５ペアの組合わせは、一般に最悪のケースであると考え
られている。嵌合したＦＥＸＴの変動は、このペアの組
合わせで僅か２であることが判明した。
【００１８】コネクタの嵌合ＦＥＸＴはジャックと嵌合
するプラグには比較的無関係であると仮定すると、試験
プラグを用いて嵌合ＦＥＸＴを決定することが可能であ
る。次に、この値を使用して測定される総合ＦＥＸＴへ
のインパクトを決定する。この仮定乃至推定は、リンク
のローカル端で使用される接続及びリンクのリモート
（遠）端で使用される接続からの双方の影響に適用す
る。
するプラグには比較的無関係であると仮定すると、試験
プラグを用いて嵌合ＦＥＸＴを決定することが可能であ
る。次に、この値を使用して測定される総合ＦＥＸＴへ
のインパクトを決定する。この仮定乃至推定は、リンク
のローカル端で使用される接続及びリンクのリモート
（遠）端で使用される接続からの双方の影響に適用す
る。
【００１９】次に、図３を参照すると、同図は、リンク
のディスターブするペアとディスターブされるペアのロ
ーカル及びリモート接続におけるＦＥＸＴからのインパ
クトを示す図である。測定される総合ＦＥＸＴへのロー
カル及びリモート接続からのインパクトの基本的な解析
が行われる。３、６ペア（即ちディスターブするペア５
０）から４．５ペア（即ちディスターブされるペア５
２）へのＦＥＸＴ／ＥＬＦＥＸＴを検討する。ディスタ
ーブされるペア５２（４、５ペア）へのリンクのリモー
ト端５４で、ＦＥＸＴ（ＦＥＸＴ３，６−４，５）を
４、５ペアの減衰（ａｔｔ４，５）として測定する。次
に、３、６―４、５ペア組合わせのＥＬＦＥＸＴは次式
（１）で与えられる。
のディスターブするペアとディスターブされるペアのロ
ーカル及びリモート接続におけるＦＥＸＴからのインパ
クトを示す図である。測定される総合ＦＥＸＴへのロー
カル及びリモート接続からのインパクトの基本的な解析
が行われる。３、６ペア（即ちディスターブするペア５
０）から４．５ペア（即ちディスターブされるペア５
２）へのＦＥＸＴ／ＥＬＦＥＸＴを検討する。ディスタ
ーブされるペア５２（４、５ペア）へのリンクのリモー
ト端５４で、ＦＥＸＴ（ＦＥＸＴ３，６−４，５）を
４、５ペアの減衰（ａｔｔ４，５）として測定する。次
に、３、６―４、５ペア組合わせのＥＬＦＥＸＴは次式
（１）で与えられる。
【数１】
【００２０】リモート端で４、５ペアにつき測定したＦ
ＥＸＴは、２つの付加的且つ好ましくない貢献がある。
即ち、一方はａｔｔ４、５の量でディスターブされたペ
ア４、５において減衰されたローカルコネクタからのＦ
ＥＸＴであるＦＥＸＴｌｏｃであり、他方はリモートコ
ネクタに到達する前にディスターブするペア３、６にお
いてａｔｔ３、６の値で減衰されたリモートコネクタか
らのＦＥＸＴであるＦＥＸＴｒｅｍである。リモート端
での４、５ペアで測定した合計ＦＥＸＴは次式（２）で
与えられる。
ＥＸＴは、２つの付加的且つ好ましくない貢献がある。
即ち、一方はａｔｔ４、５の量でディスターブされたペ
ア４、５において減衰されたローカルコネクタからのＦ
ＥＸＴであるＦＥＸＴｌｏｃであり、他方はリモートコ
ネクタに到達する前にディスターブするペア３、６にお
いてａｔｔ３、６の値で減衰されたリモートコネクタか
らのＦＥＸＴであるＦＥＸＴｒｅｍである。リモート端
での４、５ペアで測定した合計ＦＥＸＴは次式（２）で
与えられる。
【数２】
従って、リンクの遠端クロストークは：
【数３】
上記（２）式の合計ＦＥＸＴの値を４、５ワイヤペアの
減衰ａｔｌ４、５で割ると、次式（３）が得られる：
減衰ａｔｌ４、５で割ると、次式（３）が得られる：
【数４】
【００２１】従って、リンクのＥＬＦＥＸＴは、測定し
た合計ＥＬＦＥＸＴからローカル及びリモート接続のＦ
ＥＸＴを差引くと求められる。
た合計ＥＬＦＥＸＴからローカル及びリモート接続のＦ
ＥＸＴを差引くと求められる。
【数５】
これら各値はベクトル量であり、関連する振幅及び位相
情報を有する。測定した合計ＥＬＦＥＸＴ及び前に測定
したコネクタＦＥＸＴからＴＩＡ ＴＳＢ−６７で規定
するリンク構成のＥＬＦＥＸＴを決定する方法は、
（４）式の全ての値の振幅及び位相又は実数と虚数部の
双方を測定することにより実行する。
情報を有する。測定した合計ＥＬＦＥＸＴ及び前に測定
したコネクタＦＥＸＴからＴＩＡ ＴＳＢ−６７で規定
するリンク構成のＥＬＦＥＸＴを決定する方法は、
（４）式の全ての値の振幅及び位相又は実数と虚数部の
双方を測定することにより実行する。
【００２２】式（２ａ）を振幅及び位相に分けて書替え
て実行方法を明瞭にすると式（５）となる。
て実行方法を明瞭にすると式（５）となる。
【数６】
ここで、
ｊは複合演算子
φはサブスクリプトで指定された量に関する位相
|ХХХ|は垂直バー間に指定された量の大きさ
である。式（５）において、刺激信号に対するコネクタ
の位相応答は、基準０°であると仮定する。この刺激信
号に対するＦＥＸＴの位相関係は、リモート端で測定さ
れたローカル及びリモートコネクタにより生じ、３、６
及び４、５ワイヤペアの電気長により決定される。高周
波では、ツイストペア ワイヤリングの伝播遅延は実質
的に周波数に無関係であるので、位相遅延は伝播遅延の
測定値から容易に求められる。即ち、次式（６）で与え
られる。
の位相応答は、基準０°であると仮定する。この刺激信
号に対するＦＥＸＴの位相関係は、リモート端で測定さ
れたローカル及びリモートコネクタにより生じ、３、６
及び４、５ワイヤペアの電気長により決定される。高周
波では、ツイストペア ワイヤリングの伝播遅延は実質
的に周波数に無関係であるので、位相遅延は伝播遅延の
測定値から容易に求められる。即ち、次式（６）で与え
られる。
【数７】
【００２３】リモート端での合計測定ＦＥＸＴ信号の刺
激信号に対する位相は、リングの全長にわたりカップリ
ングが生じ得るので未知であり、従って合計電気距離は
どこでカップリングが生じるかに依存する。多くの実用
状況下では、計算を単純化する為に、いくつかの仮定を
たてる。
激信号に対する位相は、リングの全長にわたりカップリ
ングが生じ得るので未知であり、従って合計電気距離は
どこでカップリングが生じるかに依存する。多くの実用
状況下では、計算を単純化する為に、いくつかの仮定を
たてる。
【００２４】ローカル及びリモートコネクタのＦＥＸＴ
からのインパクトを含み、測定した合計ＦＥＸＴ信号の
位相は、リンクのリモート端で受けた際に（この例では
ディスターブをする３、６ペアの）減衰された信号の位
相に対して容易に測定できる。そこで、式（５）は次式
（７）のように書替えられる。
からのインパクトを含み、測定した合計ＦＥＸＴ信号の
位相は、リンクのリモート端で受けた際に（この例では
ディスターブをする３、６ペアの）減衰された信号の位
相に対して容易に測定できる。そこで、式（５）は次式
（７）のように書替えられる。
【数８】
【００２５】ＥＬＦＥＸＴの絶対値の試験限界は指定さ
れているので、上式（７）は次式（８）となる。
れているので、上式（７）は次式（８）となる。
【数９】
【００２６】実際の世の中のケーブルは、クロストーク
を平均化して観測されるクロストークを低減する為にマ
ルチペアのツイストペアケーブリングのツイストレート
が異なる。異なるワイヤペアの減衰が異なるのはこの理
由である。しかし、多くの場合、差違は小さく且つ異な
るワイヤペアの減衰は等しいとみなすことができる。
を平均化して観測されるクロストークを低減する為にマ
ルチペアのツイストペアケーブリングのツイストレート
が異なる。異なるワイヤペアの減衰が異なるのはこの理
由である。しかし、多くの場合、差違は小さく且つ異な
るワイヤペアの減衰は等しいとみなすことができる。
【００２７】もし、３、６及び４、５ワイヤペアの減衰
が略等しいと、上式（８）は、次式（９）のように単純
化できる。
が略等しいと、上式（８）は、次式（９）のように単純
化できる。
【数１０】
【００２８】ツイストレート差による主なインパクト
は、ワイヤペアの伝播遅延が異なることである。従っ
て、位相遅延に大きな差が生じ得る。許容される遅延ス
キュー（伝播遅延差）は、ＴＩＡ／ＥＩＡ−５６８−Ａ
−１によると50nsである。この許容遅延は、１００ＭＨ
ｚで５×３６０°＝１８００°の可能位相角シフトに対
応する。クロストーク信号はベクトル的に加算されるの
で、生じ得る位相シフトに注目する必要がある。
は、ワイヤペアの伝播遅延が異なることである。従っ
て、位相遅延に大きな差が生じ得る。許容される遅延ス
キュー（伝播遅延差）は、ＴＩＡ／ＥＩＡ−５６８−Ａ
−１によると50nsである。この許容遅延は、１００ＭＨ
ｚで５×３６０°＝１８００°の可能位相角シフトに対
応する。クロストーク信号はベクトル的に加算されるの
で、生じ得る位相シフトに注目する必要がある。
【００２９】しかし、周波数の波長が長いと、伝播遅延
差は実際上小さい。これは１０ＭＨｚ未満の試験周波数
の場合に殆ど成立する。もしリンクが比較的短く又は遅
延スキューが最大許容値より十分小さいと、全てのＦＥ
ＸＴ貢献は、測定するリンク内で生じるものとローカル
及びリモートコネクタで生じるもの全てが５０ＭＨｚ迄
の周波数で多くの場合同相であり、上記（８）式は、次
式（１０）となる。
差は実際上小さい。これは１０ＭＨｚ未満の試験周波数
の場合に殆ど成立する。もしリンクが比較的短く又は遅
延スキューが最大許容値より十分小さいと、全てのＦＥ
ＸＴ貢献は、測定するリンク内で生じるものとローカル
及びリモートコネクタで生じるもの全てが５０ＭＨｚ迄
の周波数で多くの場合同相であり、上記（８）式は、次
式（１０）となる。
【数１１】
【００３０】ＴＩＡ／ＥＩＡ−５６８−Ａ及びＩＳＯ／
ＩＥＣ １１８０１によるコンプライアントリンクは、
最大１００ｍの長さを有する。カテゴリ５ケーブリング
用最高周波数は１００ＭＨｚである。より高性能ケーブ
リング規格では、これより十分高い最高周波数が考えら
れる。ここに規定されたリンクのＥＬＦＥＸＴロス（損
失）の計算に使用される単純化は、この単純化から生じ
得る付加的な測定誤差により決まる。実用的には、それ
は合計測定誤差の一部分にすぎない。典型的には、許容
誤差は、１デジベル未満であり且つこの単純化を使用す
る決定は、エラーを１デシベル未満のレンジに維持する
か否かによる。
ＩＥＣ １１８０１によるコンプライアントリンクは、
最大１００ｍの長さを有する。カテゴリ５ケーブリング
用最高周波数は１００ＭＨｚである。より高性能ケーブ
リング規格では、これより十分高い最高周波数が考えら
れる。ここに規定されたリンクのＥＬＦＥＸＴロス（損
失）の計算に使用される単純化は、この単純化から生じ
得る付加的な測定誤差により決まる。実用的には、それ
は合計測定誤差の一部分にすぎない。典型的には、許容
誤差は、１デジベル未満であり且つこの単純化を使用す
る決定は、エラーを１デシベル未満のレンジに維持する
か否かによる。
【００３１】ディスターブする及びディスターブされる
ワイヤペア両方の減衰及び伝播遅延が等しいと、リンク
内のどの部分でのクロストーク事象の減衰は一定量の減
衰及び厳密に同じ位相遅延で現れる。従って、リンクの
全長中のどこでクロストークが生じるかは問題でなくな
り、それは常に同じインパクトを有することとなる。こ
の場合、上式（１０）は更に次式（１１）の如く単純化
できる。
ワイヤペア両方の減衰及び伝播遅延が等しいと、リンク
内のどの部分でのクロストーク事象の減衰は一定量の減
衰及び厳密に同じ位相遅延で現れる。従って、リンクの
全長中のどこでクロストークが生じるかは問題でなくな
り、それは常に同じインパクトを有することとなる。こ
の場合、上式（１０）は更に次式（１１）の如く単純化
できる。
【数１２】
この式（１１）の量は全て大きさのみであることに注目
されたい。
されたい。
【００３２】周波数応答としてここに説明した補償と同
じ原理は、フーリエ変換すると相関があるので、インパ
ルス応答を使用して実行してもよい。
じ原理は、フーリエ変換すると相関があるので、インパ
ルス応答を使用して実行してもよい。
【００３３】ケーブルにクロストークがないリンク及び
ローカルとリモート接続に等しい量のクロストークがあ
るリンクを考えると，アセンブリの周波数応答は図４に
示す如くナル点を有する。図4は、ローカル及びリモー
トコネクタＦＥＸＴ貢献が等しい場合の計算された合計
ＦＥＸＴを示すグラフである。ディスターブする乃至デ
ィスターブされるワイヤペアに伝播遅延の差がないと、
これらナル点は存在しない。式（４）のリモートコネク
タは両ワイヤペアの減衰比に等しいファクタを含んでい
る。この比が正確に1であると仮定すると、予測したＦ
ＥＸＴ／ＥＬＦＥＸＴに極く小さな変化が生じる。
ローカルとリモート接続に等しい量のクロストークがあ
るリンクを考えると，アセンブリの周波数応答は図４に
示す如くナル点を有する。図4は、ローカル及びリモー
トコネクタＦＥＸＴ貢献が等しい場合の計算された合計
ＦＥＸＴを示すグラフである。ディスターブする乃至デ
ィスターブされるワイヤペアに伝播遅延の差がないと、
これらナル点は存在しない。式（４）のリモートコネク
タは両ワイヤペアの減衰比に等しいファクタを含んでい
る。この比が正確に1であると仮定すると、予測したＦ
ＥＸＴ／ＥＬＦＥＸＴに極く小さな変化が生じる。
【００３４】リンク構成と試験周波数条件を観測する
と、これらの単純化は、最小測定時間でＥＬＦＥＸＴの
最良精度を得るのに応用できる。斯る単純化は、本発明
を実施する試験機器を動作させるソフトウエア制御プロ
グラムに基づき適当に選択される。リンクサイズ、周波
数／波長、クロストーク等に関する上述の条件を採用し
て、遠端クロストークの決定にどの単純化を採用するか
を選択する。
と、これらの単純化は、最小測定時間でＥＬＦＥＸＴの
最良精度を得るのに応用できる。斯る単純化は、本発明
を実施する試験機器を動作させるソフトウエア制御プロ
グラムに基づき適当に選択される。リンクサイズ、周波
数／波長、クロストーク等に関する上述の条件を採用し
て、遠端クロストークの決定にどの単純化を採用するか
を選択する。
【００３５】次に、図５のフローチャートを参照して測
定手順を説明する。先ず、ステップ１００では、構成デ
ータとしてＦＥＸＴｌｏｃ及びＦＥＸＴｒｅｍの値を測
定して記憶（ストア）する。次にステップ１０２で、リ
モート端でＦＥＸＴの振幅(大きさ)及び位相を得る。実
用的には、合計ＦＥＸＴの位相をディスターブするワイ
ヤペアのリモート端での減衰された信号の位相に対して
測定する。次のステップ１０４で、ディスターブされる
ワイヤペアの減衰ａｔｔ４、５を測定する。その後ステ
ップ１０６で、ディスターブされるワイヤペアの伝播遅
延ｔprop４、５を測定する。次に、ステップ１０８でデ
ィスターブするワイヤペアの減衰を測定する。最後に、
ステップ１１０においてディスターブするワイヤペアの
伝播遅延ｔprop３、６を測定する。ここで、測定値を式
（８）に使用する。上述した如く、条件により、単純化
した式（９）、（１０）又は（１１）を使用して規定さ
れたリンクのＥＬＦＥＸＴを得る（ステップ１１２）。
ここに示す例では、ペア３、６がディスターブするペア
で且つペア４、５がディスターブされるペアである。特
定の測定で使用される実際のペアは、測定される構成に
依存する。従って、ペア３、６及びペア４、５は単に例
示にすぎず、他のどのペアであってもよい。実際のリン
クの試験及び測定において、全てのペア組合わせは他の
ペアの全てについて試験及び測定され、リンクのＥＬＦ
ＥＸＴ特性の全体像を得る。
定手順を説明する。先ず、ステップ１００では、構成デ
ータとしてＦＥＸＴｌｏｃ及びＦＥＸＴｒｅｍの値を測
定して記憶（ストア）する。次にステップ１０２で、リ
モート端でＦＥＸＴの振幅(大きさ)及び位相を得る。実
用的には、合計ＦＥＸＴの位相をディスターブするワイ
ヤペアのリモート端での減衰された信号の位相に対して
測定する。次のステップ１０４で、ディスターブされる
ワイヤペアの減衰ａｔｔ４、５を測定する。その後ステ
ップ１０６で、ディスターブされるワイヤペアの伝播遅
延ｔprop４、５を測定する。次に、ステップ１０８でデ
ィスターブするワイヤペアの減衰を測定する。最後に、
ステップ１１０においてディスターブするワイヤペアの
伝播遅延ｔprop３、６を測定する。ここで、測定値を式
（８）に使用する。上述した如く、条件により、単純化
した式（９）、（１０）又は（１１）を使用して規定さ
れたリンクのＥＬＦＥＸＴを得る（ステップ１１２）。
ここに示す例では、ペア３、６がディスターブするペア
で且つペア４、５がディスターブされるペアである。特
定の測定で使用される実際のペアは、測定される構成に
依存する。従って、ペア３、６及びペア４、５は単に例
示にすぎず、他のどのペアであってもよい。実際のリン
クの試験及び測定において、全てのペア組合わせは他の
ペアの全てについて試験及び測定され、リンクのＥＬＦ
ＥＸＴ特性の全体像を得る。
【００３６】次に、図６を参照して説明する。図６は、
リンクに接続された試験機器セットアップ図であり、本
発明の測定方法を実行する。試験機器５６は、内部にパ
ッチコードプラグ２４を受容する（図２参照）。また図
２ジャック２２に対応するジャックは試験機器５６内に
設けている。ローカルパッチコード２６は、試験機器５
６をプラグ２８及びジャック３０を介してリンクに接続
する。典型的には、そこに接続された複数の他のジャッ
クを有する。リンクケーブル３２は、リンクの最終ジャ
ック３４へ延びる。最後のジャックにおいて、リモート
パッチコード３６は、プラグ３８及び４０を含み且つリ
モートユニット５８のジャック４２とジャック３４間を
接続する。リモートユニット５８又は試験機器５６は、
リンクの一端に刺激を与え且つ他方は他端において測定
値を記録する。クロストークを測定する為に使用される
特定の刺激及び測定は、当業者に周知であるので、ここ
で詳細説明は省略する。
リンクに接続された試験機器セットアップ図であり、本
発明の測定方法を実行する。試験機器５６は、内部にパ
ッチコードプラグ２４を受容する（図２参照）。また図
２ジャック２２に対応するジャックは試験機器５６内に
設けている。ローカルパッチコード２６は、試験機器５
６をプラグ２８及びジャック３０を介してリンクに接続
する。典型的には、そこに接続された複数の他のジャッ
クを有する。リンクケーブル３２は、リンクの最終ジャ
ック３４へ延びる。最後のジャックにおいて、リモート
パッチコード３６は、プラグ３８及び４０を含み且つリ
モートユニット５８のジャック４２とジャック３４間を
接続する。リモートユニット５８又は試験機器５６は、
リンクの一端に刺激を与え且つ他方は他端において測定
値を記録する。クロストークを測定する為に使用される
特定の刺激及び測定は、当業者に周知であるので、ここ
で詳細説明は省略する。
【００３７】以上、本発明の好適実施形態例を図示し且
つ説明したが、本発明の要旨を逸脱することなく種々の
変形変更が可能であること当業者には明らかである。
つ説明したが、本発明の要旨を逸脱することなく種々の
変形変更が可能であること当業者には明らかである。
【００３８】
【発明の効果】上述の如く、本発明の遠端クロストーク
特定測定方法及び装置によると、正確に遠端クロストー
ク特性を求めることが可能である。その為に必要な試験
機器は、既存の位相及び振幅測定器、減衰測定器及び伝
播遅延測定器であり、比較的安価に実現することが可能
である。また、条件に応じて、これら各測定値から単純
化した式を用いて迅速に測定結果を得ることが可能であ
る。
特定測定方法及び装置によると、正確に遠端クロストー
ク特性を求めることが可能である。その為に必要な試験
機器は、既存の位相及び振幅測定器、減衰測定器及び伝
播遅延測定器であり、比較的安価に実現することが可能
である。また、条件に応じて、これら各測定値から単純
化した式を用いて迅速に測定結果を得ることが可能であ
る。
【図１】ワークステーション及びＬＡＮ機器間の典型的
な１Gbpsイーサネットリンクの並列信号伝送を示す図で
ある。
な１Gbpsイーサネットリンクの並列信号伝送を示す図で
ある。
【図２】一般的なリンクの公式定義を示す図である。
【図３】ディスターブするペア及びディスターブされる
ペア用ローカル及びリモート接続におけるＦＥＸＴ空の
インパクトを示すリンクの図である。
ペア用ローカル及びリモート接続におけるＦＥＸＴ空の
インパクトを示すリンクの図である。
【図４】等ローカル及びリモートコネクタＦＥＸＴ貢献
から計算した合計ＦＥＸＴを示す図である。
から計算した合計ＦＥＸＴを示す図である。
【図５】本発明による遠端クロストーク測定方法を示す
フローチャートである。
フローチャートである。
【図６】リンクに接続され、本発明の測定方法を実行す
る試験機器セットアップの例を示す図である。
る試験機器セットアップの例を示す図である。
３、６ ディスターブするペア
４、５ ディスターブされるペア
１４、１６、１８、２０ ツイストワイヤペア
２４、２８、３８、４０ プラグ
２２、３０、３４、４２ ジャック
２６、３６ パッチコード
５６ 試験機器（ローカル）
５８ リモートユニット（リモー
ト）
ト）
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 ジェフリー ボットマン
アメリカ合衆国 ワシントン州 98115
シアトル ノースイースト フィフテ
ィスアベニュー 6031
(56)参考文献 特開 平８−254557（ＪＰ，Ａ)
特開 平９−243699（ＪＰ，Ａ)
特開 平10−78468（ＪＰ，Ａ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
G01R 31/02 - 31/06
G01R 27/00 - 27/32
H04B 3/46
Claims (3)
- 【請求項１】複数のツイストワイヤペアより構成される
リンクの遠端クロストークを測定する遠端クロストーク
特性測定方法において、 前記リンクのローカルコネクタ及びリモートコネクタの
遠端クロストークを測定する工程と、 前記リンクの遠端における遠端クロストークの位相及び
振幅を測定する工程と、 ディスターブされるパスの減衰及び伝播遅延を測定する
工程と、 ディスターブする信号パスの減衰及び伝播遅延を測定す
る工程と、 前記各測定値に基づき等レベル遠端クロストークを決定
する工程とより成ることを特徴とする遠端クロストーク
特性測定方法。 - 【請求項２】各々ツイストワイヤペアより成る複数のパ
スより構成されるリンクの遠端クロストーク特性を測定
する遠端クロストーク特性測定方法において、 前記リンクのローカルコネクタ及びリモートコネクタの
遠端クロストークを測定する工程と、 全システムのクロストーク特定を測定する工程と、 前記システムの一部分の信号の減衰を測定する工程と、 前記全システムのクロストーク測定値から前記ローカル
コネクタの遠端クロストークの測定値及び前記減衰の測
定値の積を差引いて前記リンクのクロストーク特性を求
める工程とより構成されることを特徴とする遠端クロス
トーク特性測定方法。 - 【請求項３】複数のツイストワイヤペアより成るリンク
の遠端クロストーク特性を測定する遠端クロストーク特
性測定装置において、 ローカルコネクタ及びリモートコネクタの遠端クロスト
ーク特性の測定値を記憶するメモリと、 前記リンクの遠端における遠端クロストークを決定する
位相及び振幅測定器と、 前記ツイストワイヤペアのディスターブされるペアの減
衰を測定する減衰測定器と、 前記ディスターブされるペア及びディスターブするペア
の伝播遅延を測定する伝播遅延測定器と、 前記測定値に基づき前記リンクの遠端クロストーク及び
等レベル遠端クロストークを求める装置とを備えること
を特徴とする遠端クロストーク特性測定装置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US09/152153 | 1998-09-11 | ||
| US09/152,153 US6285653B1 (en) | 1998-09-11 | 1998-09-11 | Method and apparatus to measure far end crosstalk for the determination of equal level far end crosstalk |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000101489A JP2000101489A (ja) | 2000-04-07 |
| JP3484377B2 true JP3484377B2 (ja) | 2004-01-06 |
Family
ID=22541712
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP25507999A Expired - Fee Related JP3484377B2 (ja) | 1998-09-11 | 1999-09-09 | 遠端クロストーク特性測定方法及び装置 |
Country Status (7)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6285653B1 (ja) |
| EP (2) | EP1681777B1 (ja) |
| JP (1) | JP3484377B2 (ja) |
| KR (1) | KR100676519B1 (ja) |
| CN (1) | CN100409591C (ja) |
| DE (2) | DE69940749D1 (ja) |
| TW (1) | TW444124B (ja) |
Families Citing this family (49)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3097677B2 (ja) * | 1998-10-08 | 2000-10-10 | 三菱電機株式会社 | 通信装置および通信方法 |
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| US7099282B1 (en) | 1998-12-24 | 2006-08-29 | Mci, Inc. | Determining the effects of new types of impairments on perceived quality of a voice service |
| SE514948C2 (sv) * | 1999-03-29 | 2001-05-21 | Ericsson Telefon Ab L M | Förfarande och anordning för att reducera överhörning |
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