JPH0279626A - ケーブルを通してデータを伝送するデータの伝送方法及び装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は地下の石油資源の探査に係わり、更に特には、
穿孔によって貫通された地層の特性の精密でデータ集約
的な測定（検層）のために使用される従来の検層ケーブ
ルによって伝送されることが可能なデータの量（速度）
及び品質を著しく増大されるための、改良された通信シ
ステム及び方法に係る。

地下材料の理解及びより良好でより多くの地層測定への
要求が年々高まっているにもかかわらず、試錐孔検層測
定及び測定データの伝送のための方法はこの要求に追い
ついてきていない。シリコン集積回路マイクロプロセッ
サの発達は１０年前には考えられないほどの測定及び制
御機能を実現可能にし、現在では測定データを地表に伝
送する能力を遥かに越える試錐孔内部の測定を行う能力
が存在する。現在多くの企業が試錐孔内での使用のため
の光フアイバーケーブルの開発を進めてはいるが、その
作業は予想以上に多くの問題に直面しているようであり
、信頼できる光フアイバー伝送システムの実現はまだ数
年光のことかも知れない。

また従来のワイヤライン型のケーブルも検層業において
広く使用されており、その交換は高額の費用を要するば
かりであろう。従って、標準的なケーブルが引き続き使
用されなければならないならば、検［具における測定及
び制ａｍ能がますますディジタル化さ、れ、且つ伝送公
れるデータ速度及びスペクトル帯域幅がそれに対応して
より増大するにつれて、これらの標準的なケーブルによ
るより高性能な伝送手段が見出されなければならない。

従来の試錐孔検層においては、ワイヤラインと通常称さ
れる７つの導体の外装ケーブルが、検層器具に電力及び
制御信号を供給しデータを受は取るために、及び坑井の
内部に検層器具を吊るすために検層業において使用され
るのが普通である。

そうしたケーブルは１つにつき７６００メートル以上の
長さとなるだろう。それは、１つの中心導体の周囲にら
ゼｌυ状に巻かれ、半型導性ゴムの中に埋め込まれ、且
つらせん状に巻かれた高強度の鋼ワイヤで逆方向に巻き
付けられた２つの層に囲まれた、６つの絶縁された銅の
導体から成る。その直径は普通１，２センチメートルで
あり、その破壊強さは約７１Ｘ　１０３ニユートンであ
る。−ｔＪ造過程においては、ワイヤの撚り方及び間隔
の取り方といったケーブルの特性は均等になるよう注意
深く制御され、そしてその＋１！Ｊ′Ｆｉは少数の企業
だけによって行われる特殊技術である。

ワイヤラインの容体の平行撚り及びその茗しい長さは、
コンピュータ設工１のような電子工学の通常の領域では
普通には直面しないけれども、例えば電力輸送業界及び
長距離電話回線において長い間関心の的となってきた数
多くの特殊な電気的問題を引き起こす。しかし奇妙なこ
とに、これらの他産業における仕事は、ワイヤライン検
層業界においてデータ伝送問題を解決しようとしている
技術者たちからは見過ごされてしまっているように見え
る。

忠実度のより高いデータをより多く検層器具から得よう
とする要求が常にまずます増づことから見て、既存の７
導体ワイレラインに現れる挙動は明らかに受は入れ難い
ものとなっている。これらの応答は、信号スベクラムが
非常に広い帯域に広がることがある高速ディジタルアー
タの伝送の場合に特に好ましくない。更に、他の対と結
合することを受は入れ易くないワイヤの対の組み合わせ
というものはないが故に、その可能性の厳密な検査はそ
の問題が信号用の導体の選択の悪さの結果であるばかり
ではないことを明らかに示すだろう。

不都合なことに検層ケーブルは温度及び圧力の広範囲ｎ
つ予想不ｔｅｌ能な変動に曝されるが故に、ただ−・対
のワイヤの貧弱な応答を補償することさえ禍 非常に困難である。それらの変動は１つの末〆だけから
は探知するのが困難であろう伝送及び結合応答における
変化を次々にもたらすだろう。

従って、本発明は次のようなケーブルを通してデータを
伝送するだめの方法を提供する。この方法は、 （ａ）　　ケーブル内の実質的にすべての非選択導体が
、選択されたデータ伝送導体の中の反対向ぎの導体に実
質的に等しく結合されるように、また非選択導体の中に
誘導的に且つ容量的に結合される伝送データが、前記非
選択導体の各々に関して、対称的に提供されるが反対に
符号付りられる結合信号の結果として効果的に相殺され
るようにずべくその選択導体からのデータ信号を各々の
非選択導体の巾へ結合させるために、方向的且つ極性的
に実質的に等しく結合されるように少なくとも１つの導
体の対の導体によって反対向きに進むデータを伝送し、
その結果、検層ケーブル内の周波数従属の信号減食を制
限する相互インピーダンス起因帯域幅を効果的に中和さ
せ、且つその検層ケーブルが試錐孔内で使用されている
際は温度には無関係で且つ検層ケーブル内の導体間結合
の変化に環境的に従属する改善された帯域幅のデータ伝
送を与えることと、及び （ｂ）　　そのケーブルを通しで伝送されるデータを受
信することを含む。

更に本発明は、多重の独立したチャネル及び改善された
帯域幅を用いたケーブルを通して、多重の独立したデー
タ信号を伝送するための方法を提供する。そしてこの方
法は、 （ａ） （ｉ）ケーブル内の実質的にすべての非選択導体が、選
択されたデータ伝送導体の中の反対向きの導体に実質的
に等しく結合されるように、また非選択導体の中に誘導
的に且つ容ｂ１的に結合される伝送データが、前記ジ１
選択導体の各々に関して、対称的に提供されるが反対に
符号付けられる結合信号の結果として効果的に相殺され
るようにすべくその選択導体からのデータ化すを各々の
非選択導体の中へ結合させるために方向的且つ極性的に
実質的に等しくなる方法で結合され、ぞの結果、検層ケ
ーブル内の周波数従属信号減衰を制限する相互インピー
ダンス起因帯域幅を効果的に中和させ、且つその検層ケ
ーブルが試錐孔内で使用されている際は温度には無関係
で旦つ検層ケーブル内の導体間結合の変化に環境的に従
属Ｊる改汚された帯域幅のデータ伝送を与えるように、
及び（ｉｉ）各々の前記チャネルのための導体が、別の
チャネルと共に導体を共有するのを許される・一方でそ
のブーヤネルに特有の６休のヒツトであるように、 前記チャネルの各々について、導体の対の各々によって
同一のデータを伝送するための少なくとも２つの導体の
対を選択することと、 （ｂ） （１）１つの対の１つの導体を通るデータによるそのデ
ータのための信号レベルが、その他の対の１つの導体に
よるデータのための信号レベルに実質的に等しく、また
各々の対のもう一方の６休によるデータのための信号レ
ベルもまた互いに実質的に等しく、さらに各々の対の６
休がデータ信号に関して反対向きの導体であるように、
各々の選択された対に実質的に等しく、及び （ｉｉ）それらの個々のデータ信号がそれによってｒａ
　ａ付ｔノられる種々のチャネルにかかわらずに、その
上に伺加的に重ねられたぞうした各々の選択された導体
のための個々別々のデータ信号を用いてなされ、 各々のそうしたチャネルに関して、その各々のチャネル
のためのデータを伝送することと、（Ｃ）　　その重ね
られた信号からチャネル各々のための種々のデータ信号
を抽出することによって、ケーブルを通じて伝送される
データを受信することとを含む。

更に本発明によって、ケーブルを通じてデータを伝送す
る装置が提供される。そしてこの装置は、（ａ）　　ケ
ーブル内の実質的にすべての非選択導体が、選択された
データ伝送導体の中の反対向きの導体に実質的に等しく
結合されるように、また非選択導体の中に誘導的に且つ
容量的に結合される伝送データが、そうした非選択導体
の各々に関して、対称的に提供されるが反対に符号付け
られた結合信号の結果として効果的に相殺されるように
°すべくその選択導体からのデータ信号を各々の非選択
導体の中へ結合させるために、方向的且つ極性的に実質
的に等しく結合されるように、少なくとも１つの導体の
対の導体によって反対向きのくうしたデータを伝送し、
イの結果、検層ケーブル内の周波数従属信号減衰を制限
する相互インピーダンス起因帯域幅を効果的に中和させ
、且つその検層ケーブルが穿孔内で使用されている際は
温度には無関係で且つ検層ケーブル内の導体間結合の変
化に環境的に従属する改善された帯域幅のデータ伝送を
与える手段と、 （ｂ）　　そのケーブルを通して伝送されるデータを受
信する手段とを含む。

本発明の別の具体例は、多重の独立したチャネルにより
且つ改善された帯域幅を有するケーブルを用いて、多重
の独立したデータ信号を伝送するための装置を提供する
。そして、この装置は、（ａ） （ｉ）ケーブル内の実質的にすべての非選択導体が、選
択されたデータ伝送導体の中の反対向きの導体に実質的
に等しく結合され、また非選択導体の中に誘導的に且つ
容量的に結合される伝送データが、そうした非選択導体
の各々に関して、対称的に提供されるが反対に符号付け
られる結合信号の結果として効果的に相殺されるように
すべくその選択導体からのデータ信号を各々の非選択導
体の中へ結合させるために方向的且−つ極性的に実質的
に等しく結合され、その結果、検層ケーブル内の周波数
従属信号減衰を制限する相互インビー。ダンスに起因す
る帯域幅を効果的に中和させ、且つその検層ケーブルが
試錐孔内で使用されている際は温度には無１Ｊｊｌ係で
且つ検層ケーブル内の導体間結合の変化に環境的に従属
する改善された帯域幅のデータ伝送を与えるように、 （ｉｉ）各々のそうしたチャネルのための導体が、他の
チャネルと共に導体を共有するのを許される一方でその
各々のチャネルに特有の導体のセットであるように、 チャネルの各々に関して、導体の対の各々によって同一
のデータを伝送するだめの少なくとも２つの導体の対を
選択する手段と、 （ｂ） （１）１つの対の１つの導体におけるデータのための信
号レベルが、その他の対の１つの導体によるデータのた
めの信号レベルに実質的に等しく、また各々の対の別の
導体におけるデータのための信号レベルもまた互いに実
質的に等しく、さらに各々の対の導体がデータ信号に関
して反対向きの導体であるように、各々の選択された対
に実質的に等しく、及び （ｉｉ）それらの個々のデータ信号がそれによって関連
付けられる種々のチャネルにかかわらずに、付加的に重
ねられたそうした各々の選択された導体のための種々の
データ信号を用いでなされ、各々のそうしたチャネルに
関して、そのチャネルのためのデータを伝送する手段と
、 （Ｃ）　　前記重ねられた信号からチャネル各々のため
の種々のデータ信号を抽出することによって、ケーブル
を通じて伝送されるデータを受信する手段とを含む。

本発明のこれら及び他の目的並びに利点は、次の説明と
添付の図面及び付属の特許請求から明らかになるだろう
。

以下では図面を参照することによって、本発明による多
心の穿孔検層ケーブルを通してのデータ伝送のための新
しい改善された方法及び装置が説明されることになろう
。

上記の問題を良く理解するために、先ず最初に従来の技
術応用について概観を行う。

第１図に関して、検層ワイヤラインを通じての電力又は
データの伝送の問題に最初に直面する時、設翳１者はケ
ーブル１０内のワイヤ１から７の中の一対、例えば１−
４（ワイヤ１及びワイヤ４）を１つの信号の伝送のため
に選択する。もう１つの対、２−６が第二の信号のため
に選択され、そして残りの一対、３−５が第三の信号の
ために選択される。必要ならば、第四の信号は中央導体
７によって抵抗を受けながらも伝送されるであろう。イ
の理由は後で明らかにされるだろう。この画情は当業界
において良い間−殻内なことと考えられてきた。

伝送路２及び３が、伝送路６及び５と同じくそれらの全
長に渡って互いに並んでいることに留意すべきである。

このように、２−６の対は３−５の対に対して、その対
の間に分布した静電容色によってばかりでなく、（誘導
的に結合された）１；１に分凝された変圧器としても密
接に結合している。

各々の対の伝送特性への影響は、第２図及び第３図に図
解されているように注目すべきものである。第２図は５
５００メートル長さのケーブルの一対の伝送応答を、多
きさ及び位相として示している。

この場合には、すべての伝送路はその末端からの反射を
取り除くためにその両端においてそれらの特性インピー
ダンス（５０オーム）に注意深く終端されている。直流
（Ｏヘルツ）では、伝送路及び終端の抵抗のために１５
デシベルの期待損失がある。

また２５ｋＨｚ及び７３ｋＨｚの両者において突発的で
望ましくない最低点があり、７３ｋ）ＩＺにおけるノツ
チは驚くほど鋭く深い。第２図に示された線形位１相持
性は６２マイクロセカンドの端一端の遅延を示し、その
他の位相不連続が多きざの特性から推測されるだろう。

第３図では、１つの対の他の対の中への交差結合応答が
示されている（末端にて測定）。予想されるであろうよ
うに、その結合は直流ではゼロになるが、しかし２５ｋ
Ｈ１及び７３ｋｌｌＺではかなり急激にピークへ上昇し
、単独の対による低周波数伝送応答とほぼ同じ高さのレ
ベルに達する。

中央導体の測定（本文書には示されていない）は、それ
だけで捉える場合には中央導体が適度に良好な伝送回路
であることを示す。しかし単導体回路としては（差動と
は反対に）、それは、伝送される信号に部分的に加わり
その一部となるワイヤラインに沿った電位降下を受は易
い。従来の計装回路においては信号は差動的に伝送され
、ケーブルルートに沿った電位降下（コモンモード信号
）はノーマルモード信号の一部にならない。データ経路
としての中央導体の使用は、予想不可能であろう干渉を
それが受は入れ易いままにしておく。

（例えばある坑井の中では、ケーシングの表面から底部
への電位降下は２０メートルでほぼ交１２ボルトだった
）。しかし６０１（Ｚ電力の伝送のための帰路としての
外装を有する中央導体の使用は、１５０ボルト交流１！
源内のボルドーレベル干渉が殆ど取るに足らむいが故に
まだ容認できる。

再び第２図を参照すると、７３ｋＨ２におけるノツチは
、この其振を上回る周波数があまり重大な減衰なしに通
過されることが可能であっても、本質的にデータ速度に
上限を与える。即ち、７３ｋ　１７以上の周波数におけ
る変調データ信号のフーリエ解析は、その信号が低周波
数レンジ内に調和成分を含むことを示ずだろう。７３ｋ
Ｈｚレンジ内の成♂猶失は、より高い周波数データの完
全性に対してきわめて有害である。従って必要な場合に
は、より−・膜化された上記の表現において論じられた
問題は、より単純な見地では、第２図に示されているよ
うな導体間結合の損失の除去の問題へと還元されること
が可能である。

従って本発明の目的の１つは、実際のケーブル自体を何
ら物理的に改変することなく、これらの導体間結合の損
失を除去することである。

更に当業界において少しでもｆｔＸ５深く有用であるよ
うに、そうした解決法は、例えば上述の７導体ケーブル
のような一定の種類におけるどんな特定のケーブルの固
有な物理的特性を顧慮せずとも、広範に且つ容易に実行
される一般化された形式であるべきである。

更にそうした解決法は、担当者の特別な訓練や非常に高
額の装置等の必要が無く、実際上どんな試錐孔検層ケー
ブル操作にも容易に設備され使用されることが可能であ
るように、高額ではなく、複雑ではなく、多用途で、且
つ信頼性のあるものであるべきである。

本発明は、実際上いずれのそうした検層ケーブルの装置
又は応用にも容易に用いられることが可能であって費用
効率の良い、？！雑でない、且つ多用途の方法及び装置
によって上記の必要性及び目的に合致する。これがどの
ように行われるかを説明するために、最初に要約的にそ
のシステムの物理的モデルが提示され、次に後述される
ように、その物理的モデルと完全に一致する数学的に厳
密な解析が詳しく説明されるだろう。

その物理的モデルを理解するために、最初に第２図に表
された７３ｋＨｚにおいて発生するものを考慮すべきで
ある。前述されたようにこれは本質的に、この周波数に
おいて容量的及び誘導的な効果が隣接する導体の中に結
合される導体内のほぼ全てのエネルギーを生じさせる、
そのケーブル内の共振周波数であると理解され得る。別
のケーブルにおいてはその周波数は僅かに異なっている
が、同一の一般的な物理現象が起こる。ところでもしそ
のエネルＶ−が隣接の導体の中に結合されることを多少
とも妨げられ得るならば、そのエネルギーは第１次の又
は選択された導体の中に残存しなければならないだろう
。従って概念的には、もし第１次導体の内部にそのエネ
ルギーを保持しようと考えるのではなくて、むしろ非第
１次又は非選択導体の外にそのエネルギーを保持するに
は何をすることが可能かと考えるならば、本発明を思い
浮かべることが多少は容易となる。またもし非選択導体
の中への正味のエネルギー付与がゼロならば、それらの
容体の中に結合されたエネルギーは無く、従ってそれは
残存するように意図された場所に、即ちその選択された
導体の中に残存するということになる。

幾つかのケーブル形状における選択された信号伝送導体
の単一の対だけを使用することでこの結果を得ることは
可能かも知れないが、検層業弄で現在使用されている実
際上は唯一の多心ケーブル形状である７導体ケーブルに
おいてその結果を得ることは不可能である。しかし本発
明によって教唆されるように、所与のデータチャネルを
伝えるための導体の多重の対を使用することによって、
そのデータ信号を伝えていない他の伝送路の中にエネル
ギーを結合させること、及び従ってその伝送路の中にエ
ネルギーを失うことを避けることが可能であることが見
出されている。事実、以下で特に詳細に説明されるよう
に、複数のコンビネーション又はモードが同時に使用さ
れることが可能である。

さしあたりその図解的又は物理的モデルを明らかに提示
するために、第６．１図に図解された単一モードだけが
説明されることとなろう。そこで示されているように、
導体の２つの対が同一のデータ信号を同時に伝えるため
に選択されている。

第１の対は導体１−２で第２の対は４−５である。各々
の対内の導体は［反対向きＪであるが、これは各々の導
体が伝送されている信号の反対の極性を受は取ることを
意味する。便宜上、導体１は「プラス」と表示され、導
体２は「マイナス」と表示されるが、このことはその信
号が直流信号であることを意味するように意図されては
いない。事実、そのデータ信号が浮動交流信号であると
より正しく見做されるように、その導体は接地に関して
は浮動していることが多いことだろう。しかし、議論の
目的上、幾つかの導体の間の関係が理解され得るように
、その信号が１つの符号である時に１つはプラスと表示
され、そしてそれと同時に反対の符号である時に１つは
マイナスと表示される。

従って再び第６．１図を参照すれば、対４−５の導体４
は正又はプラスと見なされ、導体５はマイナスと見なさ
れる。従って導体１及び４による信号レベルは常に同一
となるだろうし、同様に導体２及び５による信号レベル
は同じく常に同一となるだろう。

これから導体３．６及び７への効果を考察する。

導体１及び５が２）休６及び３に各々対称的な関係にあ
るが故に、導体１から導体３又は６の中に結合され得る
エネル）−一はどんなものでも、導体５がこれらの導体
の中に結合しようとするエネルギーによって正確に中和
されるだろう。同じことが導体２及び４の場合にも見ら
れることだろう。同じ議論が導体７の場合にも当てはま
る。従って非選択導体３．６及び７の中に結合されたネ
ットのエネルギーはゼロである。従って本質的に、すべ
てのデータ信号エネルＶ−は選択された導体１−２及び
４−５の中に残存し、約７３ｋ）ｌｚにおける顕著なノ
ツチ（第２図）は取り除かれる。事実、実際のケーブル
に対する物理的試験は、種型的なワイヤライン検層ケー
ブルにおける第６．１図の七−ドの伝送応答のグラフで
ある第１０図に示されているように、実際のケーブルが
木質的にこのモデルの通りに働くことを証明する。

前述の内容は図解的に満足できるものである一方で上記
において示唆されたように数学的に厳密な方法でも同一
の結果に達することが可能である。

理解されるように、数学的なアプローチは上記の図解的
アプローチとは全く概念的に異なっており、結合された
信号の反対向きの相殺という明白な概念からは全く開始
しない。その代わりに、各々の導体の他の導体との相互
的効果及び各々の導体自体への効果が数学的に関係づけ
られ、明確にされる。こうして２つの４体から成るケー
ブル内において、導体＃１による１１で表される入力信
号は、導体＃２による０□で表される出力信号（ゼロ又
は非ゼロであり得る）を生じさせるだろう。そしてこの
出力信号ｏ２は、２つの導体の間の結合を表す係数に１
１を乗じた積として数学的に表すことができる。更にそ
の逆も真であるが故に、そして各々の導体に対する入力
もその導体の出力を生じさせるが故に、いずれの導体に
よる出力信号の合計もそれらの係数の合計（即ちそれ自
体の減衰した入力に、他の導体から結合されてきた信号
を加えたもの）となるだろう。更に入力及び出力はベク
トルＩ及びＯとして数学的に表現されることが可能であ
り、それらによる及びそれらの間の結合及び伝送に関す
る条件の各々は、結合マトリックスＰに置き換えられる
ことが可能である。更に出力ベクトルＯは、ｆｔ、：Ｐ
を乗じた積である。

このことは以下でより厳密に説明される。

に、その任務は数学的には、非選択導体に関する条件が
釣り合う、即ちゼロになるような導体の組み合わせが見
出され得るか否かを調べることである。そのシステムの
対称性の故に、及び数学の対称性の故に、そうした解答
（以下で詳しく説明する）が見出され得ることが理解さ
れる。これらの入力信号Ｉは結合マトリックスＰの固有
ベクトルぐある。何ら驚くべきことではないが、これら
の固有ベクトルは、結合された信号の対称性相殺に基づ
く前述の図解的な組み合わせと同一の組み合わせである
。

ワイヤラインのための結合マトリックスが更に詳細に説
明されるだろう。６導体ワイヤラインの場合が最初に考
察される。７番目の導体はその後にＰｊ察されるだろう
。

図式的には、ワイヤラインは第４図のように表される。

結合マトリックス２５（ここでは、数学的にＰによって
表される）への入力２０にお（、Ｘて、各々のワイヤは
、ワイヤーに対しては■　、ワイヤ２に対しては１２な
どと命名された一定の入力信号（電圧又は電流）を伝送
するだろう。同様に出力信号３０は、ワイヤーに対して
はｏｌ、ワイ曳ア２に対しては０２などと表されるだろ
う。更にマトリックス２５によって表されるワイヤーラ
インは、入力信号■を伝播すること及びそれらを出力信
号Ｏに変換することと兄なされる。ワイヤライン結合マ
トリックスＰによって表されるこの伝播は、次のように
数学的にＩをＯに変換する。

第５図はマトリックスＰにおける導体１に関する全ての
項である第１の行の要素を図解づる。

結合マトリックス′Ｐの対角外の項の全てがゼロならば
、１１ち、１≠ｊとしてｐ、、、＝ｏならば、ワＪ イヤ間のりＯストークは無いであろうし、ｉ＝１〜６と
してＯｉ　””ｉｉ”　ｉ　という単純な結果を得るだ
ろうし、従って、いずれのワイＶの出力もそのワイヤへ
の入力に比例するだろう。これは確かにな理想的状態で
ある。しかし現実には、容量的及び誘導的結合がワイヤ
ラインに存在し、その結合マトリックスＰにおける非対
角項を生じさせる。ＰＩ３等のようなこれらの交差的な
項は、一般的に対角項と同じ大きさであり、激しい干渉
を生じさせることなく単一のワイヤによって信号を伝播
させることを不可能にする。

しかし本発明によって、最小限の干渉しか生じさせずに
ケーブル１０の中に信号を伝播させることがｒ＋Ｊ能で
あるばかりでなく、またこれがどのように行われ、何故
これが有効に作用するのかを数学的に説明することが可
能である。便宜上、伝送路伝播等式（１）を説明するた
めに、簡略化されたベクトル表記法を使用することにす
る。出力信号をＯと示し、入力信号を１と示し、伝播マ
トリックスをＰと示す時、 ０−Ｐ−１０ である。入力信号を混合する結合項があると仮定すれば
、期待できるかも知れない次の最もよい事柄は、可能な
幾つかのワイヤに信号を印加すること、及び起こり得る
かも知れない全般的な振幅の減少を別にすれば、そのワ
イヤラインに沿って妨害を受けずに信号を伝播させるこ
とである。従って、出力信号０は、λを定数として次の
形となるべきである。

０−λＩ　　　　　　　　　　　Ｃ（）この等式は、０
−λ１　．０　　＝λ■２、・・・・・・、０　＝λ■
６を簡略化している。等式■と組み合わせで、望ましい
信号は次の等式の解法によって与えられることが理解で
きる。

Ｐ・■−λＩ（４） 従って等式（４）を満足させる入力信号Ｉは、結合マト
リックスＰの固有ベクトルと呼ばれ、λはこれらの固有
ベクトルに結び付いた固有値である。

そのワイヤラインはまた導波管であるが故に、これらの
固有ベクトルはワイヤラインのノーマルモードと呼ばれ
る。「モーダル」又は「モード成分」という用語は、単
一の電気導体によって伝播されるかのように数学的に扱
われることが可能な、結合していない多相伝送路による
電圧又は電流の貫１算された組み合わせに広く関連する
。固有値とは入力を出力に結び付ける倍率にすぎない。

上記のような対角外の結合項がなければ、固有値とは６
つの個々のワイヤに対する入力にすぎず、それはワイヤ
１に関しては、固有値Ｐ１１として次のようになること
に留意すべきである。

同様の表現がワイヤ１２〜Ｉ６に関しても得られる。

さて、等式（１）のより−・般的な伝播マトリックスの
固有値が見出されるだろう。結合マトリックスの個々の
項の正確な大きざ及び性質は量的に立証が困難であり、
特定の伝送路の詳細な特性によって必要ず決定されるだ
ろう。しかしライ１フラインの対称性はその問題を著し
く単純化し、結合マトリックスの個々の項の明確な知識
が無くても、−理解を可能にする。実際、６ワイヤ伝送
路のマトリックスは第５図のように図式的に表されるこ
とが可能である。明らかにそのモデルの対称性の故に、
次の関係がある。

ＰＩ３”１６ ＰＩ３””１５　　　　　　　　　　＠ワイヤの番号変
更に単純に対応して、即ち６０１ａの反時計回りの回転
に対応して、係数Ｐ２１、Ｐ２３、Ｐ２４、Ｐ２５、Ｐ
２６の間には同様の関係がある。事実、独立したＰｉｊ
は４つしか無く、即ち自己結合項Ｐ　　＝Ｐ　　−Ｐ　
　・・・・・・、をＡ。と呼び、最も近い隣のワイヤと
の任意のワイヤの結合をＡ１と呼び、２番目に近い隣の
ワイヤとの任意のワイヤの結合をＡ２と呼び、最後に、
対角線的に反対側のワイヤとのワイヤの結合をＡ３と呼
ぶことにする。

従って伝送路結合等式は次のようになる。

これは記数法の選択によって更に単純化され得る。

自己結合が１となるように単位を選択することができ、
このことによって次の伝送路等式が得られる。

又は、簡約的な表記法を使用して、 この等式でサブマトリックス八及びＢは次の式によって
与えられる。

ところで、次のマトリックスの固有ベクトル及び固有値
が見出されなければならない。

この問題は、３Ｘ３マトリツクスＡ＋［３，及びＡ−８
の固有ベクトルを見出す問題に換算されることが可能で
ある。実際、固有値を有するマトリックス（八−Ｂ）の
固有ベクトルをＸとすると、（Ａ−Ｂ）Ｘ−λＸ となり、その時、 であり、これはベクトル（Ｘ、−Ｘ）が固有値λを有す
るＰの固有ベクトルであることを示す。同様にもし、 （△・）　Ｂ　）　Ｘ　＝’λＸ ならば、その時、 であり、これはベクトル（Ｘ、Ｘ）が固有値λを有する
Ｐの固有ベクトルであることを示ず。

（Ｘ、−Ｘ）の形の固有ベクトルは反対称固有ベクトル
と呼ばれ、（Ｘ、・Ｘ）の形の同右ベクｉ・ルは対称固
有ベクトルと呼ばれる。（Ａ＋Ｂ）及び（△−Ｂ）の固
有ベクトルは容易に見出されることが可能であり、表１
に示され、また第６．１〜第６．６図に図示される。こ
れらの固有ベクトルの意味は第６．１〜第６．６図にお
いて、及び表１の右端のコラムにおいて与えられた物理
的表・士はそのワイヤ上の一定の電圧を示し、−はその
電Ｊ’ｆの負側を示し、０（又はゼロ）はゼロボルトを
示す。モード１及び２の固有ベクトルは同一の固有値を
有し、中央垂直軸に関する鏡像操作（ｍｉｒｒｏｒ　ｉ
ｍａｏｉｎａ　ｏｐｅｒＮｏｎ）によって互いに変換さ
れ得ることにも注意すべきである。それらは固有ベクト
ルの退化集合の２つの直交要素であり、その他のものは
これら２つの要素の一次結合から作られることが可能で
ある。ここでは、その集合の２つノ以上の要素を伝ＷＩ
させようと試みることによって、ベクトルの恣意的な混
合が得られたのだろうし、それらが一意的には区別され
得なかったことが暗に意味されている。モード３及び４
の固有ベクトルは同様に退化集合の一部である。他の２
つの固有ベクトルは一般的に異なった固有値をａしてい
る。モード６において、全ての伝送路外装又はおそらく
アース自体のような別の信号帰還経路を使用することを
暗に意味していることに留意すべきである。これらの６
つの固有ベクトルが直交しているが故に、これらは−・
次独立であり、従って伝送路に沿って同時的に伝播され
ることが＋＋Ｊ能であり、−次重複によってその他の末
端から分離されている。

表　　１ と±固有ペクトルー囚−−有一一値−１１表現２　　（
０，−１，１，０，−１，１）　　１−ａｌ−ａ２＋ａ
３　　対称−−３（０，−１，−１，０，１，１）　　
　Ｈ−ａｌ−ａｌ−ａ３　　　　反対称　十　　　−５
（−１，１，−１，１，−１，１）　　１−２ａ１）　
２ａ２＝ａ３　　反対称　−十６　　（１，１，１，１
，１，１）　　１＋　２ａ１＋　２ａ２トａ３対称＋　
÷さて、第７図（第５図参照）に示されるような物理的
に中央導体である７番目のワイ）フの含意が考察されな
ければならない。今度は伝送路伝播マトリックスは７×
７マトリツクスである。６つの外側ワイヤによる伝播を
明瞭に説明するυブマトリックスは、マトリックスＰと
同一の形式を有する。そのマトリックスの形式だけが同
一であることを強調しておく。その係数の実際の数値は
、その中央導体の存在のために異なったものとなるだろ
う。伝播マトリックスの７番目の行及び７番目の列は、
他の６つのワイヤと中央導体との間の結合及びその７番
目の導体の自己結合を説明する。

再びワイヤラインの物理的対称性の故に、全ての外側ワ
イ）７は、ゆで表される結合によって中央６体と等しく
結合するだろう。中央導体の自己結合をＣで表すと、７
導体ワイヤラインの伝播マトリックスは次のものとなる
。

この式で、Ｆ６は６ワイヤ伝送路のためのリブマトリッ
クスを表している。再びこのマトリックスの固有ベクト
ルが、これらがワイヤラインに沿って妨害されことなく
伝播する信号であろうが故に見出されなければならない
。既にＦ６の固有ベクトルＶ、Ｖ２・・・・・・が知ら
れているが故に、この作業は容易なものである。実際、
その新しい５つの固有ベクトルが次のものであることは
容易に確かめられる。

（Ｖｌ、０） （Ｆ２．０） （Ｆ３．０）　　　　　　　　　　　Ｑｅ（Ｆ４，０） （Ｖ、、、Ｏ） 固有ベクトル■１からＦ５の全ての信号（即ち、トレー
ス）の合計が消滅し、従って中央導体の中への１味の交
差結合が存在しないが故に、このことが推測できたはず
だった。

その次の２つの固有ベクトルは明らかに、外側の６つの
ワイヤに沿った同一の信号の伝播を表すベクトル、Ｖ＝
（Ｖ　　、０）と、中央導体の中を伝播する信すに対応
するベタ１〜ル、 Ｗ＝　（０，０，０，Ｏ，Ｏ，０，１）との組み合せで
あるだろう。中央導体の中への伝播は、６つの外側ワイ
ヤの中に等しい混線を生じさせ、そしてそれとは逆に６
つの外側ワイヤの中で伝播する同じ信号は、中央導体の
中に信号を生じさせる。

数学的にはこのことは次のように表される。

ＰＶ−λ１Ｖ＋−６ｂＷ　　　　　　（１７）Ｆ７　Ｖ
＝　　ｂ　　Ｖ十ｃ　　Ｗ　　　　　　＠ａ±／ｂ±＝
ｂ／（λ±−λ１）であるベクトル■±＝ａ±Ｖ＋ｂ±
■は、 λ　・−１＋２ａ　−Ｆ２　ａ　２　＋　ａ　３である
場合に、固有値λ±・− を有する固有ベクトルであることは容易に見出Ｖる。

原則として、これら２つの固有ベクトルはその伝送路に
沿って同時に伝播されることがｎ（能だった。しかしい
ずれの個々のワイヤの中でのそれらの信号強度はそのワ
イ）フの詳細な特性によって決よるが故に、それらは個
々の伝送路各々において測定されなければならない。更
にこれらの信号のトレースが消滅しないが故に、これら
の信号は他バ の固有ベクトルのよう矛差動的ではなく、ノイズを受は
入れ易いだろう。中央導体が使用ｕ）能であり、又は６
つの外側ワイヤが同等に・使用可能であること、しかし
混線のためにコモン〔−ド汚染が出力に存在するだろう
ということを示す等式１７及び１８を使用することは、
物理的には一層容易である。

従って、中央導体を加えることは状況を実際には変えて
はいないと結論され得る。６つの非退化固有ベクトルが
存在し、且つワイヤラインに沿って妨害されずに同時的
に伝播し得る。しかしこれらの内の５つだけが、ノイズ
によって汚染されない差動信号であるにすぎない。中央
導体もまた選択され得るが、しかしそれはコモンモード
ノイズの問題を生じ易いだろう。もし中央導体の自己結
合Ｃが実際上問題となっている交差結合すよりはるかに
大きくなように中央導体が作られれば、中央導体は（れ
でもなお、等式（ｌｉｄ及び０ゆに容易に見てとれるよ
うに、妨害されることがかなり少ない信号を与えるはず
である。

６導体ワイヤライン又は７導体ワイヤラインによる多重
信号の独ｑ的な払掃のための理論的基礎が説明されたの
で、以下では本発明の好ましい具体例が説明されること
になろう。この好ましい具体例は啓発的であるばかりで
なく、本発明の実施のための実際的な手段をも叙述する
。

ａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｅ、ｆと表示された６つの信号が表１
の６つのモードを使用して伝送されなければならないと
仮定する。ワイヤラインの６つの外側伝送路に対する信
号割り当て（第６図参照）は次の通りである。

−１〜 モード　　１　　２３４５６ １　　　　　ａ　　　　−ａ　　　　Ｏａ　　　　−ａ
　　　　０２　　　０−・ｂｂｏ−ｂｂ ３　　　　０−ｃ−ｃｏ　　　　ｃ　　　　ｃ４ｄｄＯ
−ｄ−ｄ。

５　　　−ｅ　　　　ｅ　　　　−ｅ　　　　ｅ　　　
　−ｅ　　　　ｅ６　　　　　ｆｆｆｆｆｒ そこで、入力電圧は、 １１＝＝　　ａ　　　　＋ｄ−０１−ｆ１２　”　　ａ
　−ｂ　−−、Ｃ＋　ｄ　＋　ｅ　＋　ｆ１３＝　　　
　ｂ−ｃ　　　−ｅ十ｆ　　　　　＠Ｉ　・＝　　ａ　
　　　　−ｄ＋ｅ＋ｆＩ　５−−　ａ　−ｂ　＋　ｃ　
−ｄ　−ｅ　＋ｆ１６＝−ｂ＋ｃ　　　＋ｅ＋ｆ ここでは信号の組み合わせ及び分離の手段だけが関係す
るが故に、ワイヤラインに沿って信号の減衰だけがある
と仮定される。伝送路の出力電圧に関して、受信された
信号ａｌ　、　ｂｌ　、ｃ／　、ｄｆ　。

ｅ’　、ｆ’　、についての等式〇の解法は、次の解を
与える。

ａ’　＝（２０１−０２−０３＋２０４−０５−０６＞
／６ｂ’　　＝（−０１−０２＋２０３−　０４−０５
＋２０６＞／６Ｃ’＝（０１−０２−２０３−０４−１
−０，＋２０６）／６　　　　　＃ｄ’　＝（２０，＋
０２−０３−２０４−０５＋　０６）／６ｅ’　＝　（
−０１＋０２−０３＋　０４−０５＋　０６）／６ｆ’
　＝（０１＋０２−１・　０３＋　０４＋０５＋　０６
）／６等式υから、６つのモード全てにおいて伝送する
ためには、多くとも３つの信号が合計され、多くとも４
つの信号が減算されるということが理解され得る。受信
末端（等式（至））においては、多くとも６つの信号が
合計され、多くとも４つの信号が減算される。これらの
関数はトランス又は演算アナログ回路を使用することに
よって実行される。

後者は実験中により容易に変更されるが故に、後者が好
ましい。

電圧の合ｈ１及び差別化のための一般化された演ｎ増幅
器回路が第８図に示されている。ここでは示された増幅
器は高利得演算増幅器であるべきであり、その応答は次
の式で与えられる。

この式で、 信号ｅ。はその回路°によって加算される信号であり、
信号ｅｍは減算される信号である。もちろん実際の抵抗
は使い易い値に調整されるだろう。

７導体ワイヤラインを経由して検層ツールに伝送し受信
し電力を供給するためのインターフェイスは、第９図に
図・式的に表されている。ケーブルの一方の末端のため
のインターフェイスが示されている。他方の末端のため
のインターフェイスは本質的に同一のものであるだろう
。中央導体が電位降下からの干渉を受けやすいが故に、
検層ツールへの電力供給のためには中央導体が外装によ
る帰路と共に使用されてもよい、各々の伝送路は、その
出力インピーダンスＺ。が公称伝送路インピーダンス（
典型的には４７オーム）に等しいバッファ増幅器から切
り離されている。各々の伝送路はまた、受信器内の装荷
効果を取り除くために別のバッファ増幅器の入力に接続
されている。バッファ増幅器の側も切り離されており、
Ｅ記の回路に習って作られた加算／減算回路の一層を駆
動する。

第９図のインターフェイスは、本発明の詳細な説明する
ためにモード１及び２を試験する目的で用いられた。標
準的なケーブルによるモード１の伝送応答が第１０図で
示されている。減衰の滑らかなス［］−プ及び位相特性
によって示される減少した遅延に注意すべきである。モ
ード２に対するモード１の交差結合は同様に減少された
。その交差結合自体は示されでいない。その代わりに第
１１図及び第１２図は、遠い方の末端（第１１図）及び
近い方の末端（第１２図）の両方についての伝送信号対
交差結合信号の比率を示している。第１１図のデータは
、その近い方の末端において同時に２つの信号を伝送す
る時にそのケーブルの遠い方の末端において期待される
ＳＮ比を表す点で重要である。

同様に第１２図は、近い方の末端において１つの信号を
受信すると同時に別の信号を伝送する時に期待されるＳ
Ｎ比を表す。

そのワイＡアラインの高周波数応答のための補償方式を
試験するために、第１０図のデータに対する最小自乗法
適合度が計算された。１３ゼ０／１３極の伝達関数であ
る模擬伝送応答が、第１３図における下側の曲線として
示されている。高周波数応答は、複合周波数のＳ平面内
のδ＝　−３０，０００ヘルツにおいて単なるゼロを加
えることによって容易に補償される。その結果として得
られた伝達関数は第１３図の上側の曲線として示されて
いる。このタイプの伝達関数は演算アブログ回路として
容易に実現される。その結果として生じる伝達関数は非
常に適切なものであるはずである。

従って理解されているであろうように、本発明は多くの
利点を有している。最も°重要な利点は、多導体検層ケ
ーブル自体に何ら物理的な変更を加える必要なく、そう
したケーブルにおけるデータ処理能力を大きく改善する
ことである。当業界に既に使用されているケーブルの相
当な在１４ｆｆｆｉ及びその結果としての経済的価値か
ら見ると、このことは特に重要である。本発明の別の利
点はその多目的性であり、事実上、導体間結合損失が低
減され又は除去される必要のある穿孔検層のどんな応用
にも使用できるものである。また６導体ケーブル及び７
導体ケーブルに関して特に説明されてきたけれども、本
発明はそれよりも遥かに一般的であり、６つの又は７つ
より多いか少ないかのいずれであろうと、それ以外の数
の導体を有するケーブルに応用されることが可能である
ことが明らかであろう。有利なことに、本発明はまた比
較的少ない費用で実施でき、このことによって本発明は
より一層魅力を増し検層業においてほぼ普遍的な採用を
見出すことになるに違いない。このように本発明は、高
データ速度ツールの更なる開発と利用に対する主要な障
害を取り除くのである。

本文吉で説明された′ＩＡｍの方法及び形式が本発明の
好ましい具体例を構成するとしても、本発明はこれらの
装置の方法及び形式に厳密に限定され甲 るのではないこと、また本発明の範囲から逸脱すること
なく装置の方法及び形式に変更を加えられ、得ることが
理解されるべきである。

【図面の簡単な説明】

第１図は典型的な従来技術の７導体外装ワイヤライン検
層ケーブルの横断面図、第２図は第１図に図解されたよ
うなケーブルにおける、１対の導体の伝送応答、大きさ
及び位相のグラフ図、第３図は第１図に図解されたタイ
プのケーブルにおける、１対の導体の別の対の導体の中
への交差結合応答のグラフ図、第４図は粘合マトリック
スＰによつでワイ丸フラインの伝播特性を表す基礎を立
証おける導体１に関する個々の粘合項の図式図、〆へ　
　ｖ６図は結合マトリックスＰに ついて測定された固有ベクトルに従ってなされた実際の
導体選択の図式的又は物理的表現、且つ個々別々の選択
導体から個々別々の非選択導体の中への信号の双方向に
おける相等結合を明らかに示づ図、第７図は中央導体も
８１！Ｘに入れられた７×７マトリツクスの個々別々の
項の詳細図、第８図は個々のＩｌｌ　＋　２．を体へデ
ータ色町を１口ねるための電圧を合に１し差別化り”る
ための演専増幅器回路の一般化された図式図、第９図番
、Ｌそうした７導体ワイ１アラインによる検層ツールへ
の伝送及びそれからの受信、並びにパワー供給の両方の
ためのインターフエイスの図式図、第１０図は本発明に
従って伝送されるデータの改善された伝送応答を示づ第
２図と同様なグラフ図、第１１図はケーブルの遠い方の
末端にＩＩｌづる伝送信号対交差結合信号の比率を示す
グラフ図、第１２図はケーブルの近い方の末端に関する
第１１図と同様なグラフ図、第１３図は適切な伝達関数
ににって得られることが可能な、高周波数伝送応答の改
善のグラフ図である。 １から７・・・・・・伝送路、１０・・・・・・ケーブ
ル。 ｄＢ□ ｍ Ｃ＝フ

Claims (22)

【特許請求の範囲】
1. （１）ケーブルを通してのデータ伝送の方法であって、 ケーブル内の実質的にすべての非選択導体が、選択され
   たデータ伝送導体の中の反対向きの導体に実質的に等し
   く結合されるように、また非選択導体の中に誘導的に且
   つ容量的に結合される伝送データが、前記非選択導体の
   各々に関して、対称的に提供されるが反対に符号付けら
   れる結合信号の結果として効果的に相殺されるようにす
   べくその選択導体からのデータ信号を各々の非選択導体
   の中へ結合させるために、方向的且つ極性的に実質的に
   等しく結合されるように、少なくとも１つの導体の対の
   導体によって反対向きのデータを伝送し、その結果、検
   層ケーブル内の周波数従属信号減衰を制限する相互イン
   ピーダンスに起因する帯域幅を効果的に中和させ、且つ
   その検層ケーブルが試錐孔内で使用されている際は温度
   には無関係で且つ検層ケーブル内の導体間結合の変化に
   環境的に従属する改善された帯域幅のデータ伝送を与え
   ることと、及び そのケーブルを通して伝送されるデータを受信すること
   を含むデータの伝送方法。
2. （２）更に各々の対によって同一のデータを伝送するた
   めの少なくとも２対の導体を選択することを含む請求項
   １に記載の方法。
3. （３）前記データを伝送するための少なくとも２対の導
   体を選択する前記段階は、１つの対の１つの導体におけ
   るデータのための信号レベルが、その他の対の１つの導
   体におけるデータのための信号レベルに実質的に等しく
   、また各々の対の別の導体におけるデータのための信号
   レベルもまた互いに実質的に等しく、さらに各々の対の
   導体がデータ信号について反対向きの導体であるように
   、各々の選択された対によって実費的に等しくデータを
   伝送することを含む請求項２に記載の方法。
4. （４）チャネルの各々について、別のチャネルと共に導
   体を共有することを許される一方でチャネルに特有の導
   体のセットである少なくとも１つの導体のセットを選択
   し、及びチャネルの各々について、前記伝送の段階に従
   って前記データを伝送することとによって、ケーブル内
   の複数のチャネルにおいて、多重の、独立したデータ信
   号を伝送することを含む請求項１に記載の方法。
5. （５）更に前記伝送の段階が、個々のデータ信号がそれ
   に関係づけられる種々のチャネルに関わらずに、選択さ
   れた導体各々のための種々のデータ信号をその導体に付
   加的に重ねることを含む請求項４に記載の方法。
6. （６）更に前記の受信の段階が、重ねられた信号からチ
   ャネル各々のための種々のデータ信号を抽出することを
   含む請求項５に記載の方法。
7. （７）更に前記の伝送の段階が、結合マトリックスによ
   ってワイヤラインの伝播特性を表わし、結合マトリック
   スの固有ベクトルを測定し、 及びこれらの固有ベクトルに従ってそのデータのための
   導体を選択することによって、そのデータのための導体
   を選択することを含む請求項１に記載の方法。
8. （８）多重の独立したチャネルにより且つ改善された帯
   域幅を用いて、ケーブルを通して多重の独立したデータ
   信号を伝送するための方法であって、ケーブル内の実質
   的にすべての非選択導体が、選択されたデータ伝送導体
   の中の反対向きの導体に実質的に等しく結合され、また
   非選択導体の中に誘導的に且つ容量的に結合される伝送
   データが、前記非選択導体の各々に関して、対称的に提
   供されるが反対に符号付けられる結合信号の結果として
   効果的に相殺されるようにすべくその選択導体からのデ
   ータ信号を各々の非選択導体の中へ結合させるために方
   向的且つ極性的に実質的に等しく結合され、その結果、
   検層ケーブル内の周波数従属信号減衰を制限する相互イ
   ンピーダンスに起因する帯域幅を効果的に中和させ、且
   つその検層ケーブルが試錐内で使用されている際は温度
   には無関係で且つ検層ケーブル内の導体間結合の変化に
   環境的に従属する改善された帯域幅のデータ伝送を与え
   るように、及び、各々の前記チャネルのための導体が、
   別のチャネルと共に導体を共有することを許される一方
   でそのチャネルに特有の導体のセットであるように、各
   々の前記チャネルについて、各々の対の導体によって同
   一のデータを伝送するための少なくとも２対の導体を選
   択することと、１つの対の１つの導体におけるデータの
   ための信号レベルが、その他の対の１つの導体における
   データのための信号レベルに実質的に等しく、又各々の
   対の別の導体におけるデータのための信号レベルもまた
   互いに実質的に等しく、さらに各々の対の導体がデータ
   信号について反対向きの導体であるように、各々の選択
   された対によって実質的に等しく、及び、それらの個々
   のデータ信号がそれに関係づけられる種々のチャネルに
   かかわらずに、その上に付加的に重ねられた前記選択さ
   れた導体各々のための種々のデータ信号を用いてなされ
   、各々の前記チャネルについて、そのチャネルのための
   データを伝送することと、 及び 前記重ねられた信号からチャネル各々のための種々のデ
   ータ信号を抽出することによって、そのケーブルを通し
   て伝送されるデータを受信することを含む多重の独立し
   たデータ信号を伝送するための方法。
9. （９）前記の選択の段階が更に、 結合マトリックスによって、そのワイヤラインの導体間
   及び導体内部の伝播特性の実質的に全てを表わし、 その結合マトリックスの固有ベクトルを測定し、これら
   の固有ベクトルに従ってそのデータのための導体を選択
   することによって、そのデータのための導体を選択する
   ことを含む請求項８に記載の方法。
10. （１０）ケーブルを通してデータを伝送する装置であっ
    て、 ケーブル内の実質的にすべての非選択導体が、選択され
    たデータ伝送導体の中の反対向きの導体に実質的に等し
    く結合されるように、また非選択導体の中に誘導的に且
    つ容量的に結合される伝送データが、前記非選択導体の
    各々に関して、対称的に提供されるが反対に符号付けら
    れる結合信号の結果として効果的に相殺されるようにす
    べくその選択導体からのデータ信号を各々の非選択導体
    の中へ結合させるために、方向的且つ極性的に実質的に
    等しく結合されるように、少なくとも１つの導体の対の
    導体によって反対向きのデータを伝送し、その結果、検
    層ケーブル内の周波数従属信号減衰を制限する相互イン
    ピーダンスに起因する帯域幅を効果的に中和させ、且つ
    その検層ケーブルが試錐孔内で使用されている際は温度
    には無関係で且つ検層ケーブル内の導体間結合の変化に
    環境的に従属する改善された帯域幅のデータ伝送を与え
    る手段と、 そのケーブルを通して伝送されるデータを受信する手段
    とを含むケーブルを通してデータを伝送する装置。
11. （１１）更に各々の対によって同一のデータを伝送する
    ための少なくとも２対の導体を選択するための手段を含
    む請求項１０に記載の装置。
12. （１２）前記データを伝送するための少なくとも２対の
    導体を選択するための前記の手段が、１つの対の１つの
    導体におけるデータのための信号レベルが、その他の対
    の１つの導体におけるデータのための信号レベルに実質
    的に等しく、また各々の対の別の導体におけるデータの
    ための信号レベルもまた互いに実質的に等しく、さらに
    各々の対の導体がデータ信号について反対向きの導体で
    あるように、各々の選択された対によって実質的に等し
    くそうしたデータを伝送する手段を含む請求項１１に記
    載の装置。
13. （１３）更に前記の伝達の手段が、そうしたチャネルの
    各々について、別のチャネルと共に導体を共有すること
    を許される一方でそのチャネルに特有の導体のセットで
    ある少なくとも１つの導体のセットを選択することによ
    って、そのケーブル内の複数のチャネルにおいて、多重
    の独立したデータ信号を伝送することを含む請求項１０
    に記載の装置。
14. （１４）前記の伝送する手段が、更に、それらの個々の
    データ信号がそれに関係づけられる個々別々のチャネル
    に関わらずに、その導体の上に各々のそうした選択され
    た導体のための種々のデータ信号を付加的に重ねるため
    の手段を含む請求項１３に記載の装置。
15. （１５）前記の受信する手段が、更に、前記の重ねられ
    た信号からのチャネル各々のための種々のデータ信号を
    抽出するための手段を含む請求項１４に記載の装置。
16. （１６）前記の伝送のための手段が、更に、結合マトリ
    ックスによって、そのワイヤラインの伝播特性を表わし
    、 その結合マトリックスの固有ベクトルを測定し、これら
    の固有ベクトルに従ってそのデータのための導体を選択
    することによる、前記データのための導体を選択する手
    段を含む請求項１０に記載の装置。
17. （１７）多重の独立したチャネルにより且つ改善された
    帯域を用いて、ケーブルを通して多重の独立したデータ
    信号を伝送するための装置であって、ケーブル内の実質
    的にすべての非選択導体が、選択されたデータ伝送導体
    の中の反対向きの導体に実質的に等しく結合され、また
    非選択導体の中に誘導的に且つ容量的に結合される伝送
    データが、前記非選択導体の各々に関して、対称的に提
    供されるが反対に符号付けられる結合信号の結果として
    効果的に相殺されるようにすべくその選択導体からのデ
    ータ信号を各々の非選択導体の中へ結合させるために、
    方向的且つ極性的に実質的に等しく結合され、その結果
    、検層ケーブル内の周波数従属信号減衰を制限する相互
    インピーダンスに起因する帯域幅を効果的に中和させ、
    且つその検層ケーブルが試錐孔内で使用されている際は
    温度には無関係で且つ検層ケーブル内の導体間結合の変
    化に環境的に従属する改善された帯域幅のデータ伝送を
    与えるように、及び、各々の前記チャネルのための導体
    が、別のチャネルと共に導体を共有することを許される
    一方でそのチャネルに特有の導体のセットであるように
    、各々の前記チャネルについて、各々の対によって同一
    のデータを伝送するための少なくとも２対の導体を選択
    する手段と、１つの対の１つの導体におけるデータのた
    めの信号レベルが、その他の対の１つの導体によるデー
    タのための信号レベルに実質的に等しく、また各々の対
    の別の導体におけるデータのための信号レベルもまた互
    いに実質的に等しく、さらに各々の対の導体がデータ信
    号について反対向きの導体であるように、各々の選択さ
    れた対によって実質的に等しく、及び、それらの個々の
    データ信号がそれに関係づけられる種々のチャネルにか
    かわらずに、その上に付加的に重ねられたそうした選択
    された導体各々のための種々のデータ信号を用いてなさ
    れ、各々の前記チャネルについて、そのチャネルのため
    のデータを伝送する手段と、及び前記重ねられた信号か
    らチャネル各々のための種々のデータ信号を抽出するこ
    とによって、そのケーブルを通して伝送されるデータを
    受信する手段を含む多重の独立したデータ信号を伝送す
    るための装置。
18. （１８）前記の選択する手段が、更に、結合マトリック
    スによって、そのワイヤラインの導体間及び導体内部の
    伝播特性の実質的に全てを表わし、その結合マトリック
    スの固有ベクトルを測定し、これらの固有ベクトルに従
    ってそのデータのための導体を選択することによる、そ
    のデータのための導体の選択のための手段を含む請求項
    １７に記載の装置。
19. （１９）多導体穿孔検層ケーブルと共に使用される請求
    項１から９のいずれか一項に記載の方法。
20. （２０）多導体穿孔検層ケーブルと共に使用される請求
    項１０から１８のいずれか一項に記載の装置。
21. （２１）添付の図面の第１図及び第４図から第１３図に
    関する説明において実質的に説明されるようなケーブル
    を通してデータ信号を伝送するための方法。
22. （２２）添付の図面の第１図及び第４図から第１３図に
    関する説明において実質的に説明されるようなケーブル
    を通してデータ信号を伝送するための装置。