Telefon

Signalisierung

Eine Hauptkomponente eines Telefonsystems ist die Signalisierung, bei der elektrische Impulse oder akustische Töne zum Alarmieren (Anfordern eines Dienstes), Adressieren (z. B. Wählen der Nummer des angerufenen Teilnehmers am Teilnehmer-Set), Überwachen (Überwachen von Leerlaufleitungen) und Informationen verwendet werden (Bereitstellung von Wähltönen, Besetztzeichen und Aufzeichnungen).

Im Allgemeinen kann die Signalisierung entweder innerhalb der Teilnehmerschleife erfolgen, dh innerhalb der Verbindung zwischen dem einzelnen Telefoninstrument und dem lokalen Büro, oder in Schaltkreisen zwischen Büros.

Rufnummernwahl

Wählscheibe

Die ersten automatischen Schaltsysteme, die auf dem im Abschnitt Elektromechanische Schaltung beschriebenen Strowger-Schalter basieren, wurden über einen Druckknopf am Telefon des Anrufers aktiviert. Eine genauere Rufwahl wurde durch das Aufkommen des Wählrads im Jahr 1896 ermöglicht. Eine Reihe verschiedener Zifferblattdesigns wurde bis 1910 in Betrieb genommen, als die Designs standardisiert wurden, und nach 1910 änderten sich das Design und der Betrieb des Wählrads nicht das Wesentliche.

In einem Drehknopf werden eine Anzahl von Impulsen oder Unterbrechungen des Stromflusses proportional zur Drehung des Zifferblatts an die Vermittlungsstelle übertragen. Wenn das Zifferblatt gedreht wird, wird eine Feder gewickelt, und wenn das Zifferblatt anschließend losgelassen wird, bewirkt die Feder, dass sich das Zifferblatt in seine ursprüngliche Position zurückdreht. Innerhalb des Zifferblatts sorgt eine Reglervorrichtung für eine konstante Rücklaufdrehzahl, und eine Welle am Regler dreht einen Nocken, der einen Schaltkontakt öffnet und schließt. Ein offener Schaltkontakt verhindert, dass Strom in das Telefon fließt, wodurch ein Wählimpuls erzeugt wird. Jeder Wählimpuls entspricht einer zusätzlichen Ziffer, dh zwei Impulse entsprechen der Ziffer 2, drei Impulse entsprechen der Ziffer 3.

Der Drehknopf war für den Betrieb eines elektromechanischen Schaltsystems ausgelegt, so dass die Betriebsgeschwindigkeit des Zifferblatts durch die Betriebsgeschwindigkeit der Schalter begrenzt war. Innerhalb des Bell-Systems ist die Wählimpulsperiode nominell eine Zehntelsekunde lang, was eine Rate von 10 Impulsen pro Sekunde ermöglicht. Moderne Telefone sind jetzt für das Wählen per Knopfdruck verdrahtet (siehe unten), aber selbst sie können normalerweise Impulssignale erzeugen, wenn das Tastenfeld in Verbindung mit elektronischen Zeitschaltkreisen betrieben wird.

Wählen per Knopfdruck

In den 1950er Jahren gelangte AT & T nach Durchführung umfangreicher Studien zu dem Schluss, dass das Wählen per Knopfdruck etwa doppelt so effizient war wie das Wählen mit Drehknopf. Es wurden bereits Versuche mit speziellen Telefoninstrumenten durchgeführt, die mechanisch vibrierende Stimmzungen enthielten. 1963 wurde AT & T-Kunden ein elektronisches Druckknopfsystem angeboten, das als Touch-Tone-Wahl bekannt ist. Touch-Tone wurde bald zum Standard-US-Wählsystem und schließlich zum weltweiten Standard.

Das Touch-Tone-System basiert auf einem Konzept, das als Dual-Tone-Multifrequenz (DTMF) bekannt ist. Die 10 Wählziffern (0 bis 9) sind bestimmten Drucktasten zugeordnet, und die Tasten sind in einem Raster mit vier Zeilen und drei Spalten angeordnet. Das Pad verfügt außerdem über zwei weitere Tasten mit den Symbolen Stern (*) und Pfund (#), um verschiedene Datendienste und kundengesteuerte Anruffunktionen aufzunehmen. Jeder der Zeilen und Spalten wird ein Ton einer bestimmten Frequenz zugewiesen, wobei die Spalten Töne mit höherer Frequenz und die Zeilen Töne mit niedrigerer Frequenz aufweisen. Wenn eine Taste gedrückt wird, wird ein zweifarbiges Signal erzeugt, das den Frequenzen entspricht, die der Spalte und Zeile zugewiesen sind, die sich an diesem Punkt schneiden. Dieses Signal wird im örtlichen Büro in eine Ziffer übersetzt.

Interoffice-Signalisierung

Die Interoffice-Signalisierung hat ebenfalls eine bemerkenswerte Entwicklung durchlaufen und von einfachen In-Band-Methoden zu vollständig digitalisierten Out-of-Band-Methoden übergegangen.

In-Band-Signalisierung

In den frühesten Tagen des Telefonnetzes erfolgte die Signalisierung mittels Gleichstrom (DC) zwischen dem Telefoninstrument und dem Betreiber. Mit der Inbetriebnahme von Fernstromkreisen und automatischen Schaltsystemen wurde die Verwendung von Gleichstrom überflüssig, da Fernstromkreise die Gleichstromsignale nicht weiterleiten konnten. Daher wurde Wechselstrom (AC) über Zwischenschaltungen verwendet. Bis Mitte der 1970er Jahre verwendeten Interoffice-Schaltkreise sogenannte In-Band-Signalisierung, bei der dieselben Schaltkreise, die zum Verbinden von zwei Telefoninstrumenten und als Sprachpfad verwendet wurden, auch zum Übertragen der Wechselstromsignale verwendet wurden, mit denen das Signal eingerichtet wurde in der Schaltung verwendete Schalter. Einzelfrequenztöne wurden im Vermittlungsnetz verwendet, um die Verfügbarkeit einer Amtsleitung zu signalisieren. Sobald eine Amtsleitung verfügbar wurde, wurden Mehrfrequenztöne verwendet, um die Adressinformationen zwischen den Schaltern weiterzuleiten. Bei der Mehrfrequenzsignalisierung wurden Paare von sechs Tönen verwendet, ähnlich wie bei der Touch-Tone-Wahl.