В области телекоммуникаций , в полосе передачи сигналов является отправка информации управления в пределах одной и той же группы или канала , используемого для передачи данных , таких как голос или видео. Это контрастирует с внеполосной сигнализацией, которая отправляется по другому каналу или даже по отдельной сети. Внутриполосные сигналы часто могут быть услышаны участниками телефонной связи, в то время как внеполосные сигналы недоступны для пользователя.
Телефония
При наборе из наземной линии телефона , то номер телефона кодируется и передается по телефонной линии в форме двойного тона сигналов многочастотного (DTMF). Звуковые сигналы управляют телефонной системой, указывая телефонному коммутатору, куда направить вызов. Эти управляющие сигналы передаются по тому же каналу , по медному проводу, и в диапазоне частот (от 300 Гц до 3,4 кГц), что и звук телефонного звонка. Внутриполосная сигнализация также используется в старых системах телефонных операторов для предоставления информации о взаимном обмене для маршрутизации вызовов. Примерами такого типа внутриполосной системы сигнализации являются система сигнализации № 5 (SS5) и ее предшественники, а также сигнализация R2 . [1] [2] [3]
Отделение сигналов управления, также называемых плоскостью управления, от данных, если требуется прозрачное по битам соединение, обычно выполняется путем экранирования команд управления. Однако иногда сети проектируются так, что данные в той или иной степени искажаются сигнализацией. Допускание искажения данных обычно допустимо при передаче звуков между людьми, поскольку пользователи редко замечают небольшое ухудшение, но это приводит к проблемам при отправке данных с очень низкой устойчивостью к ошибкам, таких как информация, передаваемая с помощью модема .
Внутриполосная сигнализация небезопасна, потому что она предоставляет конечным пользователям сигналы управления, протоколы и системы управления , что может привести к фальсификации . В 1960-х и 1970-х годах так называемые телефонные мошенники использовали синие ящики для преднамеренной фальсификации, в которых преднамеренно генерировались соответствующие тональные сигналы для маршрутизации, что позволяло вызывающему абоненту злоупотреблять функциями, предназначенными для тестирования и административного использования, и совершать бесплатные междугородние звонки.
Модемы также могут создавать помехи внутриполосной сигнализации, и в этом случае для предотвращения этого может использоваться защитный тональный сигнал .
Голос по IP
При передаче голоса по IP (VoIP) сигналы DTMF передаются внутри полосы двумя способами. При передаче в виде звуковых тонов в голосовом потоке кодирование голоса должно использовать кодер без потерь, такой как модуляция импульсного кода по закону μ или a-закон , чтобы сохранить целостность частотных сигналов. Тем не менее, этот метод часто оказывался ненадежным и подвергался помехам от других источников звука. Стандартный метод состоит в том, чтобы в цифровом виде удалить тоны DTMF из звука в источнике и из голосового потока транспортного протокола в реальном времени (RTP) и кодировать их отдельно как полезную нагрузку цифровой информации, часто называемую именованными телефонными событиями (NTE), согласно RFC. 4733. Такие кадры DTMF передаются внутри полосы со всеми другими пакетами RTP по тому же сетевому пути. [4]
В отличие от внутриполосной передачи DTMF, протоколы сигнализации VoIP также реализуют внеполосный метод передачи DTMF. Например, протокол инициации сеанса (SIP), а также протокол управления медиашлюзом (MGCP) определяют специальные типы сообщений для передачи цифр.
Другие приложения
В качестве метода внутриполосной сигнализации DTMF - тона были также использованы кабельным телевидение вещателей для указания времени запуска и останова из местных вставляемых точек во время перерывов станции в пользу кабельных компаний. До тех пор, пока в 1990-х годах не было разработано более совершенное оборудование внеполосной сигнализации , быстрые, неподтвержденные и громкие последовательности сигналов DTMF можно было услышать во время перерывов в коммерческой передаче кабельных каналов в США и других странах.
Эти последовательности DTMF были отправлены оборудованием исходной кабельной сети на спутниковой станции восходящей линии связи и декодированы оборудованием местных кабельных компаний. Определенная последовательность звуковых сигналов указывала точное время, в которое каналы должны быть переключены на основной канал управления и обратно на рекламу местного вещания. Ниже приведен пример такой последовательности, выполненной кабельной компанией, которая сообщила вещательному оборудованию кабельной компании следующую информацию:
ПЕРЕКЛЮЧИТЬСЯ НА МЕСТНОЕ СЕЙЧАС - ПЕРЕКЛЮЧИТЬСЯ НА МЕСТНОЕ СЕЙЧАС - ПОДГОТОВЬТЕСЬ К ПЕРЕКЛЮЧЕНИЮ НАЗАД - ПОДГОТОВЬТЕСЬ К ПЕРЕКЛЮЧЕНИЮ НАЗАД - ПЕРЕЙТИ НА НАЦИОНАЛЬНЫЙ СЕЙЧАС - ПЕРЕКЛЮЧИТЕСЬ НА НАЦИОНАЛЬНЫЙ СЕЙЧАС - «ЕСЛИ ВЫ НЕ ПЕРЕКЛЮЧИТЕСЬ НА НАЦИОНАЛЬНЫЙ СЕЙЧАС, СДЕЛАЙТЕ ЭТО НЕМЕДЛЕННО»
Передача сигналов DTMF в кабельной промышленности была прекращена, поскольку она отвлекала зрителей и была восприимчивой к помехам, когда тональные сигналы DTMF озвучивались персонажами телешоу. Например, персонаж, набирающий телефонный аппарат с тональным набором номера в телешоу, может заставить компьютеры кабельной компании переключиться с "горячего питания" на мертвый эфир , и стоимость незаметных для человека технологий передачи сигналов снизится.
Внутриполосная сигнализация применяется только к сигнализации, связанной с каналом (CAS). В сигнализации общего канала (CCS) отдельные каналы используются для управления и данных, в отличие от общего канала в CAS, поэтому все управление по определению является внеполосным.
В компьютерном программировании примером внутриполосной передачи сигналов являются магические числа , используемые для передачи сигналов о форматах файлов.
Когда внеполосная связь недоступна, можно использовать один из двух методов для сохранения прозрачности сети .
- Инкапсуляция : объединение управляющих данных в заголовок пакета с последующим удалением заголовка (и / или нижнего колонтитула) пакета на дальнем конце, восстановление данных, чтобы они были такими же, как исходные.
- Заполнение битов : вставка неинформационных или управляющих символов для изменения, синхронизации и выравнивания данных, чтобы они никогда не выглядели как сигнальная информация (и удаление заполненных битов и escape-кодов на дальнем конце, восстановление данных, чтобы они были такими же, как и оригинал).
Смотрите также
- Управляющий персонаж
- Последовательность выхода
- Внутриполосное управление
- Линейная сигнализация
- Внеполосное управление
- Квиндарные тона
Рекомендации
- Перейти ↑ Petersen, JK (2002-05-29). Иллюстрированный словарь по телекоммуникациям, второе издание . CRC Press. п. 844. ISBN 9781420040678.
- ^ В.С.Багад (2009). Коммутационные системы и сети электросвязи . Технические публикации. п. 388. ISBN. 9788184315905.
- ^ "Теория сигналов E1 R2" . Cisco . Проверено 5 января 2018 .
- ^ RFC 4733, Полезная нагрузка RTP для цифр DTMF, телефонных тонов и телефонных сигналов , Шульцринн, Тайлер (2006)