В этой главе мы узнаем о технологии телефонии с тональным набором. Когда мы говорим о технологическом развитии телефонного аппарата, на начальных этапах использовался поворотный циферблат. Более медленный набор был одним из основных недостатков, связанных с поворотным переключателем. Потребовалось 12 секунд, чтобы набрать 7-значный номер на поворотном переключателе. Пошаговые переключающие элементы системы коммутации Strowger не могут реагировать на скорости, превышающие 10-12 импульсов в секунду.
Он использует технологию DTMF, до которой использовался метод импульсного набора . В методе импульсного набора, который также называется техникой разъединения контура , повторное соединение и разъединение линий выполняется, как щелчки переключателя; обмен интерпретируется как набранный номер в соответствии с количеством кликов.
Потребность в Touch-тоне
С введением подсистем общего управления в коммутационные станции появилась возможность для более высоких скоростей набора номера. Следовательно, в телефонии была разработана новая система, называемая набором тонального набора, для замены поворотного набора; это считалось выгодным для клиента с более высокой скоростью. Это также устранило недостатки ограниченного использования и ограниченной пропускной способности сигнала наряду с более низкой скоростью.
Импульсный набор ограничен передачей сигналов между АТС и абонентом, но не между двумя абонентами, что называется сквозной передачей сигналов. Сквозная сигнализация является желательной характеристикой и возможна только в том случае, если сигнализация находится в полосе частот голоса, так что информация сигнализации может передаваться в любую точку телефонной сети, в которую может передаваться голос.
Следовательно, заменив неудобство использования поворотного набора, был введен телефон с тональным набором номера. Разработка телефона с тональным набором началась примерно в 1950 году. Однако его использование началось где-то в 1964 году. На следующем рисунке показан практичный телефон с тональным набором.
Приведенный выше рисунок поможет вам понять, что поворотный диск заменен кнопочной клавиатурой, где кнопки, если их нажать, чтобы «нажать» кнопку, будут генерировать частоты, связанные с набранным номером. Поворот без лишних хлопот был заменен, и к этой кнопочной клавиатуре была добавлена функция повторного набора номера, где набранный номер сохраняется до тех пор, пока не будет набран другой номер. Это облегчило процесс повторного набора 7-значного номера заново.
Как работает телефон с тональным набором?
Нажатие кнопки на телефоне с тональным набором номера указывает номер, набранный с использованием определенных частот. «Касание» или легкое нажатие числа генерирует «тон», который представляет собой комбинацию двух частот, одной из нижней полосы, а другой из верхней полосы.
Например, при нажатии кнопки 9 создаются две частоты, такие как 852 Гц нижняя частота и 1477 Гц верхняя частота. Конструкция тонального набора с двумя частотами показана ниже.
Набор DTMF (двухтональный многочастотный) можно выполнить с помощью метода набора тональным набором, как показано выше. Поскольку две технологии, одна из которых выше, а другая ниже, передаются одновременно в методе тонального набора, это называется двухтональным многочастотным набором (DTMF) . Два генерируемых сигнала имеют длительность 100 мс, которые выбираются клавишей, нажатой из матрицы, как показано выше. На каждую клавишу уникально ссылаются путем выбора одной из четырех частот нижней полосы, связанных со строками матрицы, в сочетании с выбором одной из трех частот более высокой полосы, связанной со столбцом матрицы.
Особенности дизайна
Конструктивные соображения
- Выбор кода
- Разделение полос
- Выбор частот
- Выбор уровней мощности
- Продолжительность сигнализации
Выбор кода для тональной сигнализации должен быть таким, чтобы имитация кодовых сигналов музыкой и речью была затруднительной.
Рассмотрим следующие причины разделения полосы двух частот:
-
В приемнике полосовая фильтрация используется для разделения частотных групп; это помогает определить конкретные частоты простым способом.
-
Простое регулирование амплитуды каждого частотного компонента в отдельности.
-
Ограничители могут быть использованы для защиты действия каждой частоты в отдельности.
-
Вероятность ложного ответа снижена.
В приемнике полосовая фильтрация используется для разделения частотных групп; это помогает определить конкретные частоты простым способом.
Простое регулирование амплитуды каждого частотного компонента в отдельности.
Ограничители могут быть использованы для защиты действия каждой частоты в отдельности.
Вероятность ложного ответа снижена.
Характеристики затухания и искажения задержки в цепях телефонной сети определяют выбор частот . Желателен плоский амплитудный отклик с очень низким затуханием и равномерный отклик с низким относительным значением задержки. Хотя конструкция достаточно высока для надежности, выбор уровней мощности должен планироваться в соответствии с характеристиками затухания канала. Продолжительность сигнала, хотя и неэффективная, дольше и полезна для борьбы с отрывом.
Внутренний механизм
Внутренний механизм тонального приемника можно объяснить простой блок-схемой, которая содержит фильтр разделения полосы (BSF), ограничители (L), цепи выбора (S) и детекторы (D), которые выдают низкочастотную частоту (LBF) сигналы и сигналы высокой полосы частот (HBF), как указано ниже.
Фильтр разделения полосы, присутствующий в приемнике, используется для разделения групп частот. Это помогает определить конкретные частоты отдельно. Кроме того, фильтр также регулирует амплитуды каждого компонента. Затем сигнал достигает ограничителя, который имеет две частоты на своем входе. Это позволяет доминирующему сигналу проходить через него, минуя слабый сигнал. Если оба сигнала имеют одинаковую мощность, выход ограничителя намного ниже полного выхода, и ни один из сигналов не доминирует.
Селекторы, присутствующие в схеме, предназначены для распознавания сигнала, когда он попадает в указанную узкую полосу пропускания и имеет амплитуду в диапазоне 2,5 дБ от полной выходной мощности ограничителя. Обе схемы ограничителя и селектора эффективны в распознавании разницы между тональным сигналом и речевым сигналом , чтобы избежать разговоров. Для дальнейшего улучшения вместо фильтров с разделением полос используются фильтры устранения полос, поскольку они позволяют широкому спектру речи проходить через фильтры. Сигналы высоких и низких частот достигают выхода отдельно через выходы детектора.