Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
«Тональный набор» перенаправляется сюда. Об альбоме Орнетт Коулман см. « Тональный набор» (альбом) .
Для видеоигры см. TouchTone .
Клавиатуры телефонов для систем Autovon использовали все 16 сигналов DTMF. Красные клавиши в четвертом столбце создают события A, B, C и DTMF.

Двухтональная многочастотная сигнализация ( DTMF ) - это система телекоммуникационной сигнализации , использующая полосу тональных частот по телефонным линиям между телефонным оборудованием и другими устройствами связи и центрами коммутации . [1] DTMF был впервые разработан в Bell System в США и стал известен под торговой маркой Touch-Tone для использования в кнопочных телефонах, поставляемых телефонным клиентам, начиная с 1963 года. DTMF стандартизирован как Рекомендация ITU-T Q .23. [2] Он также известен в Великобритании как MF4 .

Система Touch-Tone с использованием телефонной клавиатуры постепенно заменила использование дискового набора и стала отраслевым стандартом для стационарных и мобильных услуг. Другие многочастотные системы используются для внутренней сигнализации в телефонной сети.

Многочастотная сигнализация [ править ]

До разработки DTMF, номера телефонов были набраны пользователем с петлей-разъединителем (LD) сигнализацией, более известный как импульсный набор (набор импульсы, ДП) в функциях США это путем прерывания тока в локальном контуре между телефонная станция и телефон вызывающей стороны по точному тарифу с помощью переключателя в телефоне, который управляется поворотным переключателемкогда он возвращается в исходное положение после поворота на каждое желаемое число. Коммутационное оборудование реагирует на импульсы набора либо напрямую, управляя реле, либо сохраняя номер в цифровом регистре, в котором записывается набранный номер. Физическое расстояние, на котором этот тип набора номера был возможен, было ограничено электрическими искажениями и было возможно только на прямых металлических соединениях между конечными точками линии. Для совершения звонков на большие расстояния требовалась либо помощь оператора, либо предоставление специального абонентского оборудования для набора номера по соединительной линии . Операторы использовали более ранний тип многочастотной сигнализации.

Многочастотная сигнализация ( MF ) - это группа методов сигнализации, в которых используется смесь двух звуков чистого тона (чистой синусоидальной волны ). Различные протоколы передачи сигналов MF были разработаны Bell System и CCITT . Самые ранние из них были для внутриполосной сигнализации между коммутационными центрами, где операторы междугородной телефонной связи использовали 16- значную клавиатуру.для ввода следующей части телефонного номера получателя, чтобы связаться со следующим оператором дальней телефонной связи. Эта полуавтоматическая сигнализация и коммутация оказались успешными как с точки зрения скорости, так и с точки зрения затрат. Основываясь на этом предыдущем успехе использования MF специалистами для установления междугородных телефонных вызовов , была разработана двухтональная многочастотная сигнализация для сигнализации конечного пользователя без помощи операторов.

Система DTMF использует набор из восьми звуковых частот, передаваемых парами, для представления 16 сигналов, представленных десятью цифрами, буквами от A до D и символами # и * . Поскольку сигналы являются звуковыми тонами в диапазоне голосовых частот, они могут передаваться через электрические повторители и усилители, а также по радио- и микроволновым каналам, что устраняет необходимость в промежуточных операторах в сетях дальней связи.

AT&T описала продукт как «метод кнопочной сигнализации от абонентских станций, использующих путь передачи голоса». [3] Чтобы телефоны потребителей не мешали маршрутизации и коммутации между телефонными коммутационными центрами на основе MF, частоты DTMF отличаются от всех ранее существовавших протоколов сигнализации MF между коммутационными центрами: MF / R1, R2 , CCS4, CCS5. , и другие, которые позже были заменены цифровой сигнализацией SS7 . DTMF был известен во всей системе Bell под торговой маркой Touch-Tone . Термин был впервые использован AT&T в торговле 5 июля 1960 г. и был представлен публике 18 ноября 1963 г., когда появился первый кнопочный телефонный аппарат.был сделан общедоступным. Как материнская компания Bell Systems, AT & T провели торговую марку от 4 сентября 1962 года по 13 марта 1984 г. Он стандартизирован МСЭ-Т Рекомендации Q.23 . В Великобритании он также известен как MF4.

Другие поставщики совместимого телефонного оборудования называют тональный набор с тональным набором или DTMF . Компания Automatic Electric (GTE) в своем маркетинге называла это «сенсорным вызовом». Другие торговые наименования, такие как Digitone, использовались компанией Northern Electric в Канаде.

В качестве способа внутриполосной сигнализации , сигналы DTMF были также использованы кабельным телевидение вещательных , как кий тон для указания времени запуска и останова местных торговых точек вставки во время перерывов станции в пользу кабельных компаний. [4] До тех пор , пока в 1990-х годах не было разработано внеполосное сигнальное оборудование, быстрые, неподтвержденные последовательности сигналов DTMF можно было услышать во время рекламных пауз на кабельных каналах в США и других странах. [ необходима цитата ] Раньше наземные телевизионные станции использовали тональные сигналы DTMF для управления удаленными передатчиками. [5] В IP-телефонии, Сигналы DTMF также могут доставляться как внутриполосные, так и внеполосные тоны [6] или даже как часть протоколов сигнализации [7], если обе конечные точки согласны принять общий подход.

#, *, A, B, C и D [ править ]

Раскладка клавиатуры DTMF.

Инженеры предполагали, что телефоны будут использоваться для доступа к компьютерам и системам автоматического реагирования. [8] Они проконсультировались с компаниями, чтобы определить требования. Это привело к добавлению числового знака (#, «фунт» или «ромб» в данном контексте, «решетка», «квадрат» или «ворота» в Великобритании и « octothorpe », сделанные первоначальными инженерами) и клавиши звездочки или «звездочки» (*), а также группа клавиш для выбора меню: A, B, C и D. В конце концов, буквы с буквами исчезли с большинства телефонов,и прошло много лет, прежде чем две символьные клавиши стали широко использоваться для вертикальных служебных кодов, таких как * 67 в Соединенных Штатах Америки и Канаде для подавления идентификатора вызывающего абонента .

Общественные таксофоны, которые принимают кредитные карты, используют эти дополнительные коды для отправки информации с магнитной полосы .

AUTOVON телефонная система из вооруженных сил Соединенных Штатов использовали эти сигналы утверждать определенные привилегии и уровни приоритета при размещении телефонных звонков. [9] Приоритет по-прежнему является особенностью военных телефонных сетей, но с использованием комбинаций номеров. Например, ввод 93 перед номером является приоритетным вызовом.

В настоящее время сигналы A , B , C и D используются редко в телефонных сетях и используются исключительно для управления сетью. Например, клавиша A используется в некоторых сетях для циклического перебора списка операторов связи. Эти сигналы используются в патчах радиотелефона и в операциях ретранслятора, чтобы, среди прочего, можно было управлять ретранслятором при подключении к активной телефонной линии.

Сигналы *, #, A, B, C и D по-прежнему широко используются во всем мире операторами- радиолюбителями и коммерческими системами двусторонней радиосвязи для управления оборудованием, управления ретранслятором, удаленных базовых операций и некоторых систем телефонной связи.

Сигнальные сигналы DTMF также можно услышать в начале или в конце некоторых кассет VHS (домашняя видеосистема). [10] Информация об основной версии видеокассеты кодируется в тоне DTMF. Закодированный тон передает информацию автоматическим копирующим машинам, такую ​​как формат, продолжительность и уровни громкости, чтобы максимально точно воспроизвести исходное видео.

Тоны DTMF используются в некоторых системах идентификации вызывающего абонента для передачи информации об идентификаторе вызывающего абонента, но в Соединенных Штатах для передачи данных используется сигнализация с модулированной частотной манипуляцией (FSK) Bell 202 .

Клавиатура [ править ]

Комбинация синусоидальных волн 1209 Гц и 697 Гц, представляющая DTMF "1"

Телефонная клавиатура DTMF представлена ​​в виде матрицы кнопок, в которой каждая строка представляет низкочастотную составляющую, а каждый столбец представляет высокочастотную составляющую сигнала DTMF. Обычно используемая клавиатура имеет четыре строки и три столбца, но для некоторых приложений присутствует четвертый столбец. Нажатие клавиши отправляет комбинацию частот строки и столбца. Например, клавиша 1 создает наложение низкого тона 697 Гц и высокого тона 1209 Гц. В первоначальных конструкциях кнопок использовались рычаги, позволяющие каждой кнопке активировать контакт одной строки и одного столбца. Тоны декодируются центром коммутации для определения клавиш, нажатых пользователем.

Частоты клавиатуры DTMF (со звуковыми клипами) [11]
1209 Гц1336 Гц1477 Гц1633 Гц
697 Гц123А
770 Гц456B
852 Гц789C
941 Гц*0#D

Расшифровка [ править ]

Два приемника CMD CM8870CSI DTMF

Первоначально DTMF декодировался настроенными банками фильтров . К концу 20 века цифровая обработка сигналов стала преобладающей технологией декодирования. Алгоритмы декодирования DTMF обычно используют алгоритм Герцеля . Поскольку DTMF-сигнализация часто передается внутри полосы с голосовыми или другими аудиосигналами, присутствующими одновременно, определение DTMF-сигнала включает строгие ограничения по времени (минимальная длительность и межцифровое расстояние), отклонения частоты, гармоники и соотношение амплитуд двух компонентов по отношению к друг друга ( скрутить ). [12]

Другие многочастотные сигналы [ править ]

Национальные телефонные системы определяют другие тональные сигналы, помимо спецификации DTMF, которые указывают состояние линий, оборудования или результат вызовов, а также для управления оборудованием в целях устранения неполадок или обслуживания. Такие тональные сигналы прохождения вызова часто также состоят из нескольких частот и стандартизированы в каждой стране. Система Bell определила их в плане точных тонов . [13] Многочастотная передача сигналов Белла использовалась устройствами синего ящика .

Некоторые ранние модемы были основаны на частотах тонального набора, например, модемы Bell 400. [11]

См. Также [ править ]

  • Избирательный обзвон
  • Специальный информационный тон
  • Сигнальный тон

Ссылки [ править ]

  1. ^ З., Додд, Аннабель (2012). Существенное руководство по телекоммуникациям (5-е изд.). Река Аппер Сэдл, штат Нью-Джерси: Prentice Hall. ISBN 9780137058914. OCLC  779863446 .
  2. ^ Технические характеристики кнопочных телефонных аппаратов (Отчет). Рекомендация. ITU. Вопрос 23.
  3. ^ AT&T, Бюллетень совместимости № 105
  4. ^ "DISH NETWORK LLC, ДОГОВОР О МЕЖДУНАРОДНОЙ АФИЛИТАЦИИ: Metro Media Holding Corp (Filer)" . Комиссия по ценным бумагам и биржам США . 27 января 2016 г. Регистрационный номер SEC 0001557234-16-000400 . Проверено 26 апреля 2020 г. через https://www.sec.gov/Archives/edgar/data/1641765/0001557234-16-000400-index.htm . Сигнальные сигналы : в течение четырех (4) месяцев после Даты запуска Сеть должна доставить Сигнал с помощью стандартных стандартных сигналов DTMF.для вставки до максимум двенадцати (12) минут в час коммерческого рекламного времени. До тех пор, пока такие звуковые сигналы не будут доставлены, или в любое время после этого по запросу DISH, DISH может доставить все или часть своего рекламного размещения в Сеть через FTP или курьером, за единоличные расходы и за счет Сети, и Сеть будет вставлять такое Рекламное размещение за свой счет. и расход.
  5. ^ «В отношении Поправки к Части 73, Подчасть G, Правил Комиссии относительно Системы Экстренного вещания, ОТЧЕТ, ЗАКАЗ И ДАЛЬНЕЙШЕЕ УВЕДОМЛЕНИЕ О ПРЕДЛАГАЕМОМ ПРИНЯТИИ ПРАВИЛ, Б. Участников телеграммы § 63,65» (PDF) . Вашингтон, округ Колумбия : Федеральная комиссия по связи . 9 декабря 1994. с.  23 . FCC 94-288 . Проверено 26 апреля 2020 года . Двухтональный многочастотный режим : Общество инженеров кабельного телевидения (SCTE) сообщило, что во многих кабельных системах установлено оборудование двухтональной многочастотной передачи (DTMF) между кабельной системой и местными властями для использования при передаче информации о чрезвычайных ситуациях в рамках местного соглашения о франшизе. SCTE рекомендовал включить декодирование DTMF в новое оборудование, поскольку оно уже используется во многих кабельных системах. ... Новый протокол кода EAS будет национальным стандартом и должен превышать возможности DTMF. Местные менеджеры по чрезвычайным ситуациям сочтут оборудование EAS более гибким, чем оборудование DTMF. Например, они смогут напрямую получить доступ к оборудованию EAS на головных станциях кабельного телевидения. Экстренные сообщения в протоколе EAS также будут доступны местным вещательным станциям и NWS. офисы для дальнейшего распространения.
  6. ^ Х. Шульцринн и Т. Тейлор, Полезная нагрузка RTP для цифр DTMF, телефонных тонов и телефонных сигналов , IETF RFC 4733 , декабрь 2006 г.
  7. ^ К. Холмберг, Э. Бургер, Х. Каплан, Метод и структура пакетов INFO протокола SIP , IETF RFC 6086 , январь 2011 г.
  8. Рианна Хьюстон, Кейт (24 сентября 2013 г.). Темные символы: тайная жизнь знаков препинания, символов и других типографских знаков . WW Нортон. п. 45. ISBN 978-0-393-24154-9.
  9. ^ "Что такое тоны ABCD?" - Технический FAQ
  10. ^ Радиовещание . Intertec Publishing Corporation], 1959 долл. США. 1983 г.
  11. ^ а б Дон Ланкастер. "Поваренная книга пишущей машинки ТВ" . ( ТВ Пишущая машинка ). Раздел "Модемы 400-стилей (Touch-Tone)". п. 177-178.
  12. ^ WD Ривз, абонентский шлейф сигнализация и передача Handbook-аналоговый , IEEE (1992), с.27
  13. ^ AT&T, Заметки о дистанционном наборе , 1968 г.

Дальнейшее чтение [ править ]

  • Рекомендации МСЭ по внедрению услуг DTMF
  • Шенкер, L (1960), «Кнопочный вызов с двухгрупповым речевым частотным кодом» (PDF) , Технический журнал Bell System , 39 (1): 235–255, doi : 10.1002 / j.1538-7305.1960.tb03929 .x , ISSN  0005-8580.
  • Дейнингер, Р.Л. (4 июля 1960 г.). «Инженерные исследования человеческого фактора при проектировании и использовании кнопочных телефонных аппаратов» . Технический журнал Bell System . 39 (4): 995 –1012. DOI : 10.1002 / j.1538-7305.1960.tb04447.x .
  • Фрэнк Дурда, Справочник по двухтональной многочастотной схеме (Touch-Tone®) , 2006 г.
  • Рекомендация ITU-T Q.24 - Прием многочастотного кнопочного сигнала