VoIP知识大讲堂第一部分-关于信令的基础知识

 

做企业统一沟通的时候,我们很强调VoIP,而VoIP是一门涉及很多知识面的综合学科。学习必要的基础知识也是非常关键的,从这一期开始,我会陆续的写一些关于VoIP方面的基础知识和大家分享。需要说明的是我并非什么通讯专业毕业的,所以讲得可能不是那么专业。我所有的知识大部分都是来自于维基百科,加上一些自己的理解。如果发现有误的地方,欢迎指正,让我们共同进步。

目前我也还没有理出一个详细的提纲,看看写着写着会不会就把框架完善了呢。

 

今天我们来聊聊信令里面的直流电(Direct Current)信令

什么叫信令?

网络上是这么解释的:在网络中传输着各种信号,其中一部分是我们需要的(例如打电话的语音,上网的数据包等等),而另外一部分是我们不需要的(只能说不是直接需要)它用来专门控制电路的,这一类型的信号我们就称之为信令,信令的传输需要一个信令网。

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早期的电话服务(POTS)就是采用直流电信令来表示不同的状态。比如在上图中,直流电信令发生于电话机A到电话交换机A之间,现在订阅者A(可以理解为用户)打算呼叫订阅者B,当订阅者A拿起听筒(Off-hook)的时候,从局端的电话交换机A的电流就流向电话机A,然后再流回电话交换机A,在通路建立的情况下,局端通过电压检测器是否有电流经过就可判断用户时候拿起话筒。接着局端就送出拨号音(dial tone)给用户,以便告知用户拨打电话号码,局端接受号码可以使用DTMF(Dual-Tone Multi-Frequency双音频)和脉冲两种方式,DTMF是基于音频编码的电话送出电话号码给局端的编码方式,当用户每按下一个键,话机就会同时送出两个频率的电波,来代表这个特殊的信号,局端听这些频率,就会转换成为相应的数字。另外一种称为脉冲编码,就是用户使用基于脉冲编码的话机的时候,每个数字就会送出不同次数的脉冲(每秒10次脉冲),终端只要分析有多少个脉冲就可以判断出用户所拨的数字。接下来局端A就会把控制信号发送到局端B,而局端B也会送出一个20Hz的80 V的直流电信号来触发电话机振铃,同时也会给局端A的交换机A发送一个回铃音(Ringback Tone)来告诉它对方已经在振铃了。如果电话机B在忙线中,那么交换机B就发送忙音(Busy Tone)。如果用户B接起了电话,系统将终止回铃音并开始传送语音。使用直流电压作为信令系统,能产生的状态数目有限,并且使用voice Trunk(语音中继)来传输信号,能提供的服务就会受到局限,比如用户B就无法看到用户A的号码。另外在局端A和局端B之间中继是无法使用直流电的,目前我们都已经采用了数字化的,诸如E1、T1的技术就是用在这里,这个我们以后再讲。

如果是在一个大的系统里面,用户所拨的号码被编码成为DTMF音调来传输,这个DTMF音调会告诉局端的设备怎么来路由这个呼叫。因为这些控制音调和其他的电话内容等语音是在相同的波段(300Hz 到3.kHz)传输的,所以也称为带内信令(In-band signalling)。因为在同一的频率传送,所以特殊的语音可能会导致局端误读。带内信令的代表为SS5和R2。

单一频率(Single Frequency)是早期电话公司的局端之间的信令系统,它只有两种状态挂机(on-hook 空闲)和摘机(Off-hook 忙线)。在用户挂断电话的时候,会送出一个2.6kHz的音调给所有的局端以结束电路连接。当时它是最受欢迎的带内信令。

多频(Multi Frequency)和DTMF一样,但是是在不同的局端传送电话号码的。

有带内信令,那么对应的就是带外信令了,带外信令并非针对单一频率(SF)市场的,它是为模拟线路运维所设计的,因此只有部分的频道传输语音,剩下的频道用来传输信令。由于它们在不同频道,所以成为为带外信令。带外信令的常见的技术为信道附带信令(hannel Associated Signaling,CAS)和共信道信令系统(Common Channel Signaling,CCS)。

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