Кіріспе

Импульстік қоңырау – телекоммуникациядағы сигнал беру технологиясы, онда тікелей токтың жергілікті контуры әрбір жіберілген сигналға, әдетте санға сәйкес, белгілі бір кодтау жүйесі бойынша үзіледі. Сондықтан бұл әдіс жиі "контурды үзу арқылы қоңырау салу" деп аталады. Импульстік қоңыраудың ең көп таралған түрі – ондық қоңырау, он араб цифрының әрқайсысы он импульске дейін тізбектелген импульстармен кодталады. Көбінесе қолданылатын нұсқа 1-ден 9-ға дейінгі цифрларды сәйкесінше 1-ден 9 импульсқа дейін, ал 0 цифрын – он импульс ретінде кодтайды. Тарихи тұрғыдан алғанда, мұндай импульстарды жасаудың ең көп таралған құрылғысы телефонның дискілі теру механизмі болған, осылайша технологияға "дискілі қоңырау салу" деген тағы бір атау пайда болды. Импульстардың қайталану жиілігі электромеханикалық коммутациялық жүйелердің сенімді жұмыс істеуі үшін қажетті жауап беру уақытына байланысты анықталды. Көптеген телефон жүйелері секундына он импульс жиілігін қолданды, бірақ орталық кеңселер арасындағы және ішіндегі операторлар көбінесе секундына жиырма импульсқа дейін жиілікті пайдаланды.

Алғашқы автоматты алмасулар

Автоматты телефон алмастыру жүйелері 19 ғасырдың соңы мен 20 ғасырдың басында дамытылды. Телефон абоненттерін анықтау үшін әрбір тізбекке бірегей телефон нөмірі берілді. Абонент тікелей теріп шалған телефон қоңырауы үшін қажетті телефон нөмірін беру үшін әртүрлі әдістер пайда болды. Автоматты қосу құрылғысын Хилборн Рузвельт ойлап тапты. Альмон Браун Строугер жобалаған алғашқы коммерциялық автоматты телефон станциясы 1892 жылдың 3 қарашасында Индиана штатының Ла-Порт қаласында ашылды және телефондағы екі телеграфтық пернелерді пайдаланды, оларды алмастырғыштағы тік және көлденең реле магниттерін басқару үшін дұрыс санымен басу қажет болды. Бірақ, жеке пернелерді жеке өткізгіштермен пайдалану ыңғайсыз болды. Ең көп тараған сигнал беру жүйесі – абоненттердің телефондарында телефон тізбегінің бір жұп сымдарының тізбегін үзіп жасалған тұрақты ток импульстік тізбектерін пайдалану болды.

Ротациялық циферблат

Сондай-ақ, Строгер 1891 жылы айналмалы дискке алғашқы патентті тіркеді. Алғашқы дискілер тікелей, алға қарай қозғалыс арқылы жұмыс істеді. Импульстар пайдаланушы дискіні саусақ тоқтағышына бұрғанда, әрбір тасымалданатын сан үшін әртүрлі бастапқы позициядан жіберілді. Дискіні қатесіз басқару үшін пайдаланушының саусақ дөңгелегін тегіс айналдыру қажет болды, бірақ бұл өте сенімсіз болып табылған. Осы механизмге көп ұзамай кері қайтару пружинасы және кері қайтару жылдамдығын бақылауға арналған центробегтік реттегіш қосылды. Пайдаланушы дискіні тиісті тесікке саусағын енгізіп, айналдырып, саусақ тоқтағышына жеткізу арқылы санды таңдайтын. Бұл позициядан босатылғанда, дискінің импульстік контактілері қайта-қайта ашылып, жабылып, осылайша үйіне оралғанда тізбек тогын үзіп тастады. Орталық станса әрбір санның үлгісін қадамдық релелер арқылы немесе сандық тізілімдерде жинақтау арқылы декодтады.

Импульс жылдамдығы және кодтамасы

Алғашқы электромеханикалық қосқыштарда жергілікті контурдағы айналмалы диск арқылы туындаған ток импульстары тікелей орталық стансадағы электрлік қадамдық қосқыштарды іске қосты. Бұл релелердің механикалық табиғаты жұмыс жылдамдығын, импульстық жылдамдығын секундына он импульске дейін шектеді. АҚШ-тағы Bell System талаптары бойынша қызметкерлер клиенттердің станцияларындағы дисктерді секундына 9,5-10,5 импульс (PPS) дәлдікпен реттеуге міндетті болды, бірақ қосқыш жабдығының төзімділігі әдетте 8 және 11 PPS аралығында болды. Ұлыбританиялық (GPO, кейін Пошта Телекоммуникациялары) Строгер қосқыш станциялары стандарты секундына он импульс (рұқсат етілген диапазон 7-ден 12-ге дейін) және 66% үзіліс коэффициенті (рұқсат етілген диапазон 63%-тен 72%-ға дейін) болды. Көптеген қосқыш жүйелерде 1 цифры үшін бір импульс, 2 үшін екі импульс және т.б. қолданылды, ал 0 цифры үшін он импульс; бұл кодты 0 цифрынан басқа біржақты етеді. Бұған Швеция (0 үшін бір импульс, 1 үшін екі импульс және т.б.) және Жаңа Зеландия (0 үшін он импульс, 1 үшін тоғыз импульс және т.б.) ерекшеліктері жатады. Норвегияның астанасы Осло Жаңа Зеландия жүйесін қолданды, бірақ елдің қалған бөлігі қолданбады. Он цифрды он импульске дейінгі тізбектелген импульстар арқылы кодтауды пайдаланған жүйелер ондық дисктерлеу жүйелері деп аталады. Кейбір қосқыш жүйелер цифрлық тіркегіштерді пайдаланды, олар рұқсат етілген импульс жылдамдығын секундына жиырма импульске дейін екі есе арттырды, ал цифрлар арасындағы үзіліс қысқартылуы мүмкін, өйткені үзіліс кезінде қосқышты таңдау аяқталуы керек емес. Бұларға 1920-ші жылдардағы панельдік қосқыштарға қосылу желілері, көлденең қосқыштар, ротаторлық жүйенің кейінгі нұсқасы (7А2) және 1970-ші жылдардың басындағы сақталған бағдарламалық басқару станциялары кірді. Кейбір телефондарда импульстар қабылдағышта дыбыстық сигнал ретінде естілуі мүмкін. Алайда, әдетте, мұндай әсерлер жағымсыз болды және телефон конструкторлары оларды дисктегі қалыпты емес қосқыштармен механикалық түрде немесе қабылдағышқа қосылған варистормен электрлік түрде әлсіретті.

Бұрандалы бұранданы таңу

Импульстік қосылу жергілікті желіні үзу арқылы іске асырылғандықтан, сандарды жылдам түрту арқылы, яғни, телефон тілігін секундына шамамен он рет басу арқылы қосуға болар еді. Дегенмен, көптеген телефон өндірушілер жылдам қосуды болдырмау үшін телефон тілігін баяу босату жүйесін енгізді. Ұлыбританияда монета салмастан, тек телефон тілігін түрту арқылы монеталық телефондардан қоңырау шалуға болыпты. Тегін телефон қоңырауын жасау қылмыстық құқық бұзушылық деп есептелген, себебі телефон желісін басқаратын General Post Office-тен электр энергиясын заңсыз пайдалану, және бірнеше жағдай сотқа берілді. Халық арасында бұл әдіс "Қызыл Эйдрагон" фильмінде көрсетілген, онда тұтқын Ганнибал Лектер қоңырау шалу механизмі жоқ телефон арқылы қоңырау шалады. Бұл техниканы "Хакерлер" фильміндегі "Фантом Фрик" кейіпкері де қолданды.

Орынбасарлар

1910 жылдары түймелі қоңырау шалу, дискілі қоңырау шалудан жылдам екені мойындалды, сол кезде алғашқы панельдік коммутаторлар оператор станцияларында қоңырау шалу үшін түймелерді қолданды. 1940 жылдары Bell Laboratories клиенттерге қоңырау шалу үшін түймелі телефондардың дәлдігі мен тиімділігін анықтау мақсатында сынақтар жүргізді. Алайда, транзисторлар индустрияны өзгертетінге дейін механикалық релелерді пайдалану технологиясы жеткілікті сенімді болған жоқ. 1963 жылы Bell System Touch Tone деген атпен екі тонды көп жиілікті (DTMF) технологиясын таныстырды, ол 1984 жылға дейін АҚШ-та тіркелген тауар белгісі болды. Touch Tone жүйесі түймелі телефондарды пайдаланды. 1963 жылдан кейінгі онжылдықтарда жаңа телефон үлгілерінде дискілі қоңырау шалу, түймелі панельдердің пайдасына біртіндеп тоқтатылды және орталық кеңсеге қоңырау шалудың негізгі әдісі Touch Tone қоңырау шалуға айналды. Көптеген орталық кеңсе жүйелері бүгінге дейін дискілі телефондарды қолдайды. Кейбір түймелі телефондарда тонды немесе импульсті қоңырау шалуды таңдау үшін ауыстырғыш немесе конфигурациялау әдісі бар. Ұялы телефондар мен көптеген IP дауыс жүйелері жолдан тыс сигналдауды пайдаланады және пайдаланушы бүкіл нөмірді теріп бітіргенге дейін ешқандай цифр жібермейді. Көптеген VoIP жүйелері сессияны бастау протоколына (SIP) негізделген, ол адрестеу үшін бірыңғай ресурс идентификаторларының (URI) түрін, тек цифрлар емес, пайдаланады.