Параметры переходных влияний отечественных низкочастотных телефонных кабелей
В рамках рассматриваемой темы особенно ценной является любая информация, касающаяся практических исследований низкочастотных телефонных кабелей. Такая работа проводилась в Советском Союзе при подготовке соединительных линий городских телефонных сетей (ГТС) к внедрению первичной цифровой системы передачи ИКМ-30.
Некоторые её результаты, касающиеся переходных влияний в отечественных низкочастотных многопарных симметричных кабелях, приведены в [1], где показано, что переходные затухания в этих кабелях, измеренные на любой частоте, представляют собой случайные величины, распределение которых для подчиняется усеченному логарифмически-нормальному закону.
Усеченный закон распределения имеет место вследствие отбраковки на заводе-изготовителе кабелей с заниженным значением переходного затухания. Типичное распределение значений переходного затухания на ближнем конце Аo и защищённости на дальнем конце Aз, измеренных на частоте 1024 кГц, приведено на рис. 1 и позволяет ориентировочно определить процентное содержание в кабеле пар, переходное затухание между которыми превышает заданное значение.
Рис. 1 Распределение значений Аo (1) и Aз (2) кабелей ГТС на частоте 1024 кГц для пар, расположенных в соседних пучках
Значение переходного затухания между двумя выбранными парами в значительной степени зависит от их взаимного положения в сердечнике кабеля. Переходное затухание между парами смежных пучков на 10 - 15 дБ ниже переходного затухания между парами несмежных пучков. Переходное затухание между соседними парами пучка примерно на 8 – 10 дБ ниже переходного затухания между парами соседних пучков. Указанные разбросы значений переходного затухания объясняются разной взаимной конфигурацией пучков.
В табл 1 приведены среднее значение Аo и его среднеквадратическое отклонение ∂ кабелей в зависимости от взаимного расположения витых пар.
Таблица 1 Зависимость параметра Аo от взаимного положения витых пар в кабеле
| Взаимное положение влияющих пар в кабеле ТГ |
Среднее значение Аo, дБ |
∂, дБ |
| Смежные в пучке |
58,9 |
5,4 |
| Через одну пару в пучке |
64,8 |
8,3 |
| Через две пары в пучке |
71,4 |
6,5 |
| В смежных пучках |
71,6 |
9,8 |
| Через 1 пучок |
73,4 |
8,9 |
| Через 2 пучка |
75,2 |
9,0 |
| Через 3 пучка |
78,6 |
8,3 |
| Через 4 пучка |
81.2 |
6,9 |
| Через 5 пучков |
83,1 |
6,0 |
Из данных таблицы 1 следует ,что основной вклад в величину переходной помехи вносят переходные влияния между парами одного пучка.
Частотная характеристика Аo представляет собой случайную функцию, среднее значение которой падает со скоростью 4, 5 дБ/октава, а максимальное отклонение составляет +/- 20 дБ.
Частотная характеристика Aз представляет собой монотонно падающую функцию со скоростью 6дБ/октава для кабелей парной скрутки и 12 дБ/октава для кабелей четвёрочной скрутки.
Характер переходной помехи в подверженной влиянию паре зависит от числа влияющих пар. Помеха от одной влияющей системы имеет детерминированную амплитуду, а её воздействие близко к воздействию гармонической помехи. При малом числе влияющих пар (до 5) сложение вызванных ими переходных помех происходит по напряжению, т.е., при удвоении числа влияющих пар отношение сигнал/помеха снижается на 6 дБ. При числе влияющих пар 7 и более результирующая переходная помеха приобретает все черты классического гауссовского шума с нормальным распределением амплитуд (как кратко говорят, помеха «нормализуется»). Это означает, что компоненты переходной помехи, созданной N влияющими парами, суммируются уже не по напряжению, а по мощности, т.е., P∑ =∑Pi , где i =(1…N).
Возможность «нормализации» помех опирается на взаимную асинхронность сигналов влияющих пар.
Переходные помехи динамичны по природе и имеют тенденцию к росту по мере увеличения числа линий DSL в кабельном пучке. Поэтому нет смысла измерять шумы во время предварительной квалификации, т.к. нет гарантии того, что этот уровень переходных помех сохранится неизменным во времени. Более того, для уверенной оценки уровня помех линии DSL необходимы его периодические измерения в течение длительного времени. Естественно, что такой подход стоит дорого. Поэтому единственным экономически приемлемым методом такой оценки является опора на худший случай.
Электрические параметры городских кабелей связи нормируются на следующих тональных частотах: 800 Гц (Россия), 1000 Гц (США), 1300 Гц (Германия) и 1600 Гц (Великобритания). Другие параметры задаются в широком диапазоне частот. К ним относятся: параметры передачи, параметры влияния и шумы в линии. Первичные параметры — сопротивление R, емкость C, индуктивность L и проводимость G. Первичные параметры типовой витой пары с диаметром жилы 0,4 мм и полиэтиленовой изоляцией представлены в Табл. 2.
Таблица 2. Первичные параметры витой пары с диаметром проводника 0,4 мм и полиэтиленовой изоляцией
На рис. 2 приведено сравнение параметра NEXT для обычного телефонного кабеля ТППэп 10х2х0,5 и специально разработанного для поддержки DSL кабеля МВПВ 25х2х0,5, выпускаемого компанией «Эликс-кабель» [2].
Рисунок 2. Среднее значение переходного затухания NEXT кабелей ТППэп и МВПВ
Оба кабеля имеют диаметры медных жил 0,5 мм и примерно одинаковое погонное затухание, но принципиально отличаются по переходному затуханию. Заметим, что кабель ТППэп 10х2х0,5 — это наиболее часто применяемый «десятипарник» для жилых домов. Из рис. 2 очевидно, насколько вновь разработанный кабель лучше по NEXT, чем широко распространенный ТППэп.
[1] Аппаратура ИКМ -30
Под редакцией Ю, П, Иванова и Л. С. Левина М., «Радио и связь» 1983
2] Д. Гальперович Широкополосный доступ по DL LAN #02/2007
|
