Импульсный набор номера — это технология сигнализации в телекоммуникациях , при которой местная кольцевая цепь постоянного тока прерывается в соответствии с определенной системой кодирования для каждого передаваемого сигнала, обычно цифры. Это дает методу часто используемое название набор номера с разрывом шлейфа . В наиболее распространенном варианте импульсного набора номера, декадном наборе номера , каждая из десяти арабских цифр кодируется последовательностью до десяти импульсов . Наиболее распространенная версия декодирует цифры от 1 до 9 как от одного до девяти импульсов соответственно, а цифру 0 — как десять импульсов. Исторически наиболее распространенным устройством для создания таких импульсных последовательностей является дисковый набор телефона , что дает технологии еще одно название — дисковый набор номера .
Частота повторения импульсов исторически определялась на основе времени отклика, необходимого для надежной работы электромеханических коммутационных систем. Большинство телефонных систем использовали номинальную частоту в десять импульсов в секунду, но операторы, дозванивающиеся внутри и между центральными офисами, часто использовали частоту импульсов до двадцати в секунду.
Системы автоматической телефонной станции были разработаны в конце 19-го и начале 20-го века. Для идентификации телефонным абонентам присваивался уникальный для каждой линии телефонный номер . Развивались различные методы для сигнализации желаемого телефонного номера назначения для телефонного звонка, набранного непосредственно абонентом. Автоматический коммутатор-рычаг был разработан Хилборном Рузвельтом . [1]
Первая коммерческая автоматическая телефонная станция, разработанная Элмоном Брауном Строуджером , открылась в Ла-Порте , штат Индиана , 3 ноября 1892 года и использовала два ключа телеграфного типа на телефоне, которые нужно было нажимать нужное количество раз для управления вертикальными и горизонтальными релейными магнитами в станции. Но использование отдельных ключей с отдельными проводниками к станции было непрактичным. Наиболее распространенной системой сигнализации стала система использования последовательностей импульсов постоянного тока, генерируемых в телефонных аппаратах абонентов путем прерывания однопарного проводного контура телефонной цепи.
Строуджер также подал первый патент на поворотный циферблат в 1891 году. Первые циферблаты работали по принципу прямого прямого действия. Импульсы отправлялись, когда пользователь поворачивал циферблат до упора пальца, начиная с другого положения для каждой переданной цифры. Для безошибочной работы циферблата требовалось плавное вращательное движение колесика пальца пользователем, но это было признано слишком ненадежным. Этот механизм вскоре был усовершенствован, включив возвратную пружину и центробежный регулятор для управления скоростью отдачи. Пользователь выбирал цифру для набора, вставляя палец в соответствующее отверстие и поворачивая циферблат до упора пальца. При освобождении из этого положения контакты импульсов циферблата многократно размыкались и замыкались, тем самым прерывая ток контура в шаблоне при возврате в исходное положение. Переключатель обмена декодировал шаблон для каждой цифры, таким образом переданной с помощью шаговых реле или путем накопления в цифровых регистрах.
В первых электромеханических коммутационных системах импульсы тока, генерируемые поворотным переключателем на местной линии, напрямую управляли электрическими шаговыми переключателями на центральном офисе. Механическая природа этих реле обычно ограничивала скорость работы, частоту импульсов, десятью импульсами в секунду.
Спецификации Bell System в США требовали, чтобы обслуживающий персонал настраивал циферблаты на клиентских станциях с точностью от 9,5 до 10,5 импульсов в секунду (PPS), но допуск коммутационного оборудования обычно составлял от 8 до 11 PPS. [2] Британский (GPO, позднее Post Office Telecommunications ) стандарт для коммутаторов Strowger составлял десять импульсов в секунду (допустимый диапазон от 7 до 12) и коэффициент прерывания 66% (допустимый диапазон от 63% до 72%). [3] [4]
В большинстве коммутационных систем один импульс используется для цифры 1, два импульса для 2 и т. д., с десятью импульсами для цифры 0; это делает код унарным , за исключением цифры 0. Исключениями являются Швеция, с одним импульсом для 0, двумя импульсами для 1 и т. д., и Новая Зеландия, с десятью импульсами для 0, девятью импульсами для 1 и т. д. Осло, столица Норвегии, использовала новозеландскую систему, но остальная часть страны — нет. Системы, которые использовали это кодирование десяти цифр в последовательности до десяти импульсов, известны как декадные системы набора номера.
Некоторые коммутационные системы использовали цифровые регистры, которые удваивали допустимую частоту импульсов до двадцати импульсов в секунду, а межцифровую паузу можно было сократить, поскольку выбор переключателя не должен был быть завершен во время паузы. К ним относятся линии доступа к панельному переключателю в 1920-х годах, системы с перекрестными связями, более поздняя версия (7A2) поворотной системы и более ранние обмены хранимыми программами управления 1970-х годов .
В некоторых телефонах импульсы могут быть слышны в приемнике как щелчки. Однако, в целом, такие эффекты были нежелательными, и разработчики телефонов подавляли их механическими средствами с помощью нестандартных переключателей на циферблате или значительно ослабляли их электрическими средствами с помощью варистора, подключенного параллельно приемнику.
Поскольку импульсный набор осуществляется путем прерывания местной линии , можно было набирать цифры, быстро нажимая на рычаг переключателя соответствующее количество раз, примерно десять раз в секунду. [5] Однако многие производители телефонов реализовали медленное освобождение рычага переключателя, чтобы предотвратить быстрое переключение.
В Соединенном Королевстве когда-то можно было звонить с таксофонов , нажимая на рычаг переключателя, не внося монеты. Незаконное получение бесплатного телефонного звонка считалось уголовным преступлением, отводящим электричество [6] от Главного почтамта , который управлял телефонной системой, и несколько случаев были рассмотрены в суде.
В популярной культуре прослушивание было показано в фильме « Красный дракон» , когда заключенный Ганнибал Лектер набирал номер телефона без набора номера. Эту технику также использовал персонаж Фантом Фрик в фильме «Хакеры» .
Еще в 1910-х годах было признано, что набор номера с помощью кнопок быстрее, чем с помощью дисковых наборов, когда первые панельные переключатели использовали клавиши для набора на станциях операторов. В 1940-х годах Bell Laboratories провела полевые испытания кнопочных телефонов для набора номера клиентами, чтобы определить точность и эффективность. Однако технология использования механических герконовых реле была слишком ненадежной, пока транзисторы не преобразили отрасль. В 1963 году Bell System представила общественности технологию двухтонального многочастотного набора (DTMF) под названием Touch-Tone, которая была торговой маркой в США до 1984 года. [7] Система Touch-Tone использовала кнопочные телефоны . В течение десятилетий после 1963 года дисковые наборы постепенно заменялись на новых моделях телефонов в пользу клавиатур, и основным методом набора номера в центральном офисе стал тональный набор. Большинство систем центрального офиса по-прежнему поддерживают дисковые телефоны сегодня. Некоторые телефоны с клавиатурой имеют переключатель или метод настройки для выбора тонального или импульсного набора.
Мобильные телефоны и большинство систем Voice-over-IP используют внеполосную сигнализацию и не отправляют никаких цифр, пока весь номер не будет набран пользователем. Многие системы VoIP основаны на протоколе инициирования сеанса (SIP), который использует форму унифицированных идентификаторов ресурсов (URI) для адресации, а не только цифры.