Трое монтажников связи. Страдания Джорджа и Гарриса. Жертва ста семи помех. Полезные рецепты. Средство против болезней голосового тракта у монтажников. Монтажники сходятся на том, что переутомились и что им нужен отдых. Неделя в море, вдали от скруток? Джордж предлагает путешествие по реке. Монморенси выдвигает возражение, на реке ловит сотовый. Первоначальное предложение принято большинством трех против одного.
Все что нужно, чтобы связаться посредством двух телефонов — двухжильный провод и питание постоянным током (батарейка «Крона», например). Эту нехитрую истину знают монтажники связи — десятилетия у каждого из представителей доблестной профессии в сумке болтается переделанная трубка от советского дискового телефона.
То есть сама основа аналогового телефонного разговора проста — в трубке установлен угольный микрофон, под действием звуковых волн сопротивление его меняется — происходит модуляция тока. На другом конце, под действием модулированного тока, вибрирует динамик — телефонный капсюль. Первые телефонные станции реализовывали именно эту схему — телефонистка соединяла шнурами двух абонентов.
Конечно же в современных телефонах микрофон вполне может оказаться пьезоэлектрическим, телефоны осуществляют тоновый, а не импульсный набор, а значит наборный круг им не подходит, да и вообще — телефон может оказаться и не аналоговым вовсе.
В дисковых телефонах номер набирался серией импульсов, что в трубке слышалось как серия щелчков. Импульсный набор зародился во времена декадно-шаговых АТС. Импульсы с телефонного аппарата напрямую управляли процессом набора номера на станции. Декадно-шаговые АТС были первыми автоматическими телефонными станциями.
На сегодняшний день используются цифровые АТС и IP-АТС. То есть, конечно, в глухих лесах необъятной Родины можно найти и АТС декадно-шаговой системы, координатные АТС и прочие системы, но на новых объектах их не ставят, а в городах стараются заменять.
АТС в телефонном тракте на начальном этапе играла роль источника питания и коммутатора — между абонентами одной АТС соединение устанавливало одну электрическую цепь. Конечно же на качестве связи отражалось всё — скрутки, станционные приборы, наводки, тепловые токи и т.д.
Цифровая передача получила дорогу в жизнь на магистралях — передача аналогового сигнала на большие расстояния бесперспективна — помехи суммируются и сигнал становится невозможного для восприятия качества. Цифровой же сигнал замечательно регенерируется — достаточно распознать импульсы и сгенерировать такую же последовательность — на выходе повторителя такой же сигнал, каким он был десяток километров назад.
Понятно, что в жизни не все так гладко — возможно изменение бита или нескольких, что требует в кодировании заложить избыточность, хотя для голоса это не так критично, при низкой вероятности ошибок.
Человеческое ухо способно воспринимать звук с частотами от 20 герц до 24-25 килогерц. В соответствии с теоремой Котельникова (Найквиста) для оцифровки сигнала требуется частота выборки в два раза большая частоты сигнала. В действительности, для передачи голоса, достаточно гораздо более узкой полосы — в телефонии принята полоса от 300 Гц до 3 кГц. То есть в этой полосе располагаются основные форманты, которые наиболее значимы для различимости речи. В телефонии используется частота дискретизации (выборки) 8 кГц. При использовании 8-ми бит на один шаг получаем 64 кбит/c. В IP-телефонии кодек с такими характеристиками называется G.711.
Таким образом 64 кбит/c является стандартной скоростью передачи одного голосового канала в цифровой технике связи. С какой бы технологией вы не столкнулись — многоканальная связь, цифровая телефония, ISDN, ИКМ — везде под один голосовой канал отводится именно такая пропускная способность. Все скорости передачи в цифровой телефонии кратны 64 кбит/с и теперь вы знаете почему. Так же вам теперь понятно, почему сигнал ADSL, использующий частоты за голосовым спектром, не может быть пропущен через цифровые тракты, и обычно оканчивается на ближайшей городской АТС — телефония предполагает передачу сигнала с частотой не более 3 кГц.
Модемы и факсы также спроектированы с учетом этих фактов. Поэтому, когда в IP-телефонии используется этот же кодек (G711,64 кбит/с), факсы путешествуют через такие каналы без проблем, если нет проблем с каналом связи.
Цифровые АТС работают именно с такими потоками. Если к цифровой АТС есть возможность подключить традиционные аналоговые телефоны — на входе их сигнал будет кодирован в цифровой и внутри АТС будет обрабатываться точно так же, как сигналы от цифровых телефонов.
Простейшая сигнализация используется в аналоговой телефонии — вы поднимаете трубку, а оттуда раздается радостный, располагающий к набору номера, гудок. Гудок вам посылает АТС, которая узнала о вашем проявлении интереса по снятой трубке => замкнутой цепи. Вы с радостью тыкаете кнопки, а телефон, также радостно, безусловно, отщелкивает ваши нажатия импульсами, или пропевает его комбинациями двух частот АТС. АТС, сама или с товарками быстренько разбирается в сути вашего щелкуче-певучего послания и найдя вашего адресата, подает сигнал его аппарату, что пора трезвонить, чем этот аппарат и займется со всей щенячьей радостью. А пока аппарат вызываемого абонента будет дергаться в параксизмах довольства, вы будете слышать длинные гудки, которые будут успокаивающе сообщать вам, что АТС о вас не забыла. Если аппарат дергался зря, и трубку никто так и не возьмёт, вы получите серию коротких гудков.
Нетрудно заметить, что аналоговая сигнализация такого типа рассчитана отнюдь не на автоматику. Короткие и длинные гудки гарантировано не являются стандартными — ведь характеристика короткий/длинный вполне человеком воспринимается. А значит и заботиться тут не о чем.
Руководствуясь подобными соображениями, создатели телефонных систем подарили незабываемую массу ощущений администраторам VoIP шлюзов — в форумах по Addpac можете почитать детективные истории по записи гудка занятости от АТС и последующего его анализа различными аудио редакторами. На самом деле все не так страшно с отбоем.
А вот где и вправду очень обидно становится — это дозвон до абонента традиционной телефонной сети. Есть во FreeSWITCH такая переменная call_timeout (подобное есть в параметрах Dial в Asterisk), которая задает время попытки дозвониться. Если в течении скажем 20 секунд трубку никто не взял, то вызов уйдет в голосовую почту, например. Так вот если вы настроите переадресацию на свой сотовый аппарат, и захотите в случае неудачи перевести звонок в голосовую почту — ничего не выйдет. Шлюзу фактически невозможно определить идет ли вызов или уже кто то взял трубку (если это конечно не GSM шлюз, в GSM шлюзах с сигнализацией все хорошо). Также определить по коротким гудка занят ли абонент, или положил трубку после разговора, сложно.
Да, конечно можно наворотить всяческих детекторов появления голоса в линии, но если я не сразу понимаю, что на том конце кто то соизволил дотянуться до трубки, то уж автоматика, с её процентами погрешности здесь никак не годится для серьезного использования — получится плохо, когда вызываемый уже взял трубку, а автоматика все еще размышляет — «вот это голос, или не голос? Наверное все таки не голос, ждем дальше».
Таким образом видно моё отношение к перспективам аналоговых стыков с городскими АТС — нет перспектив — аналоговая сигнализация в цифровом веке это атавизм, зачем эти костыли, когда АТС совершенно точно знает взяли на том конце трубку или нет. Весь вопрос всего лишь в том, что она об этом никак не сообщает, рассчитывая на то, что у аппарата человек, который признает собрата.
Очевидно, что стык надо делать или цифровым (ну тут из вариантов я только E1 видел, и тот R1.5, и PRI еще поискать надо, хотя, возможно, где то есть еще и ISDN BRI), или делать VoIP стык. Сейчас уже многие провайдеры предоставляют городские телефоны через VoIP.
В данной серии были изложены основы и упомянута теорема Котельникова, а Монморенси совершил подвиг, зажав зубами кабель, и спас селекторное. В следующих сериях страшные истории про кодеки, SIP и SDP, а также продолжение серии о монтажнике Джордже.
Оригинал на моем личном блоге
Аналоговая телефония
Все что нужно, чтобы связаться посредством двух телефонов — двухжильный провод и питание постоянным током (батарейка «Крона», например). Эту нехитрую истину знают монтажники связи — десятилетия у каждого из представителей доблестной профессии в сумке болтается переделанная трубка от советского дискового телефона.
То есть сама основа аналогового телефонного разговора проста — в трубке установлен угольный микрофон, под действием звуковых волн сопротивление его меняется — происходит модуляция тока. На другом конце, под действием модулированного тока, вибрирует динамик — телефонный капсюль. Первые телефонные станции реализовывали именно эту схему — телефонистка соединяла шнурами двух абонентов.
Конечно же в современных телефонах микрофон вполне может оказаться пьезоэлектрическим, телефоны осуществляют тоновый, а не импульсный набор, а значит наборный круг им не подходит, да и вообще — телефон может оказаться и не аналоговым вовсе.
В дисковых телефонах номер набирался серией импульсов, что в трубке слышалось как серия щелчков. Импульсный набор зародился во времена декадно-шаговых АТС. Импульсы с телефонного аппарата напрямую управляли процессом набора номера на станции. Декадно-шаговые АТС были первыми автоматическими телефонными станциями.
На сегодняшний день используются цифровые АТС и IP-АТС. То есть, конечно, в глухих лесах необъятной Родины можно найти и АТС декадно-шаговой системы, координатные АТС и прочие системы, но на новых объектах их не ставят, а в городах стараются заменять.
АТС в телефонном тракте на начальном этапе играла роль источника питания и коммутатора — между абонентами одной АТС соединение устанавливало одну электрическую цепь. Конечно же на качестве связи отражалось всё — скрутки, станционные приборы, наводки, тепловые токи и т.д.
Цифра
Цифровая передача получила дорогу в жизнь на магистралях — передача аналогового сигнала на большие расстояния бесперспективна — помехи суммируются и сигнал становится невозможного для восприятия качества. Цифровой же сигнал замечательно регенерируется — достаточно распознать импульсы и сгенерировать такую же последовательность — на выходе повторителя такой же сигнал, каким он был десяток километров назад.
Понятно, что в жизни не все так гладко — возможно изменение бита или нескольких, что требует в кодировании заложить избыточность, хотя для голоса это не так критично, при низкой вероятности ошибок.
Человеческое ухо способно воспринимать звук с частотами от 20 герц до 24-25 килогерц. В соответствии с теоремой Котельникова (Найквиста) для оцифровки сигнала требуется частота выборки в два раза большая частоты сигнала. В действительности, для передачи голоса, достаточно гораздо более узкой полосы — в телефонии принята полоса от 300 Гц до 3 кГц. То есть в этой полосе располагаются основные форманты, которые наиболее значимы для различимости речи. В телефонии используется частота дискретизации (выборки) 8 кГц. При использовании 8-ми бит на один шаг получаем 64 кбит/c. В IP-телефонии кодек с такими характеристиками называется G.711.
Таким образом 64 кбит/c является стандартной скоростью передачи одного голосового канала в цифровой технике связи. С какой бы технологией вы не столкнулись — многоканальная связь, цифровая телефония, ISDN, ИКМ — везде под один голосовой канал отводится именно такая пропускная способность. Все скорости передачи в цифровой телефонии кратны 64 кбит/с и теперь вы знаете почему. Так же вам теперь понятно, почему сигнал ADSL, использующий частоты за голосовым спектром, не может быть пропущен через цифровые тракты, и обычно оканчивается на ближайшей городской АТС — телефония предполагает передачу сигнала с частотой не более 3 кГц.
Модемы и факсы также спроектированы с учетом этих фактов. Поэтому, когда в IP-телефонии используется этот же кодек (G711,64 кбит/с), факсы путешествуют через такие каналы без проблем, если нет проблем с каналом связи.
Цифровые АТС работают именно с такими потоками. Если к цифровой АТС есть возможность подключить традиционные аналоговые телефоны — на входе их сигнал будет кодирован в цифровой и внутри АТС будет обрабатываться точно так же, как сигналы от цифровых телефонов.
Аналоговая сигнализация
Простейшая сигнализация используется в аналоговой телефонии — вы поднимаете трубку, а оттуда раздается радостный, располагающий к набору номера, гудок. Гудок вам посылает АТС, которая узнала о вашем проявлении интереса по снятой трубке => замкнутой цепи. Вы с радостью тыкаете кнопки, а телефон, также радостно, безусловно, отщелкивает ваши нажатия импульсами, или пропевает его комбинациями двух частот АТС. АТС, сама или с товарками быстренько разбирается в сути вашего щелкуче-певучего послания и найдя вашего адресата, подает сигнал его аппарату, что пора трезвонить, чем этот аппарат и займется со всей щенячьей радостью. А пока аппарат вызываемого абонента будет дергаться в параксизмах довольства, вы будете слышать длинные гудки, которые будут успокаивающе сообщать вам, что АТС о вас не забыла. Если аппарат дергался зря, и трубку никто так и не возьмёт, вы получите серию коротких гудков.
Нетрудно заметить, что аналоговая сигнализация такого типа рассчитана отнюдь не на автоматику. Короткие и длинные гудки гарантировано не являются стандартными — ведь характеристика короткий/длинный вполне человеком воспринимается. А значит и заботиться тут не о чем.
Руководствуясь подобными соображениями, создатели телефонных систем подарили незабываемую массу ощущений администраторам VoIP шлюзов — в форумах по Addpac можете почитать детективные истории по записи гудка занятости от АТС и последующего его анализа различными аудио редакторами. На самом деле все не так страшно с отбоем.
А вот где и вправду очень обидно становится — это дозвон до абонента традиционной телефонной сети. Есть во FreeSWITCH такая переменная call_timeout (подобное есть в параметрах Dial в Asterisk), которая задает время попытки дозвониться. Если в течении скажем 20 секунд трубку никто не взял, то вызов уйдет в голосовую почту, например. Так вот если вы настроите переадресацию на свой сотовый аппарат, и захотите в случае неудачи перевести звонок в голосовую почту — ничего не выйдет. Шлюзу фактически невозможно определить идет ли вызов или уже кто то взял трубку (если это конечно не GSM шлюз, в GSM шлюзах с сигнализацией все хорошо). Также определить по коротким гудка занят ли абонент, или положил трубку после разговора, сложно.
Да, конечно можно наворотить всяческих детекторов появления голоса в линии, но если я не сразу понимаю, что на том конце кто то соизволил дотянуться до трубки, то уж автоматика, с её процентами погрешности здесь никак не годится для серьезного использования — получится плохо, когда вызываемый уже взял трубку, а автоматика все еще размышляет — «вот это голос, или не голос? Наверное все таки не голос, ждем дальше».
Таким образом видно моё отношение к перспективам аналоговых стыков с городскими АТС — нет перспектив — аналоговая сигнализация в цифровом веке это атавизм, зачем эти костыли, когда АТС совершенно точно знает взяли на том конце трубку или нет. Весь вопрос всего лишь в том, что она об этом никак не сообщает, рассчитывая на то, что у аппарата человек, который признает собрата.
Очевидно, что стык надо делать или цифровым (ну тут из вариантов я только E1 видел, и тот R1.5, и PRI еще поискать надо, хотя, возможно, где то есть еще и ISDN BRI), или делать VoIP стык. Сейчас уже многие провайдеры предоставляют городские телефоны через VoIP.
В данной серии были изложены основы и упомянута теорема Котельникова, а Монморенси совершил подвиг, зажав зубами кабель, и спас селекторное. В следующих сериях страшные истории про кодеки, SIP и SDP, а также продолжение серии о монтажнике Джордже.
Оригинал на моем личном блоге
