Telefoni

Telefoni , innen telekommunikasjon , er overføring , på avstand og i sanntid, av stemmen ved hjelp av et passende telekommunikasjonssystem . Det er en av de forskjellige applikasjonene eller tjenestene som tilbys av telekommunikasjon til brukere.

Beskrivelse

Typer telefoni

Telefoni kan deles inn i:

Privat telefoni er delt inn i:

Sistnevnte tilhører radiotelefoni eller telefoni implementert ved hjelp av radiobølger som videre kan deles inn i:

En spesiell type telefoni er videotelefoni .

De siste årene har Internett - telefoni spredt seg takket være VoIP -teknologi som er avhengig av Internett- IP -protokollen .

Bruk av telefoni

Telefoni brukes først og fremst til å kommunisere vokalt mellom mennesker. Denne typen kommunikasjon implementeres i de fleste tilfeller gjennom et telefonnettverk , dvs. et telekommunikasjonssystem som implementerer telefoni gjennom en typisk kretssvitsjemekanisme og vanligvis i stand til å tilby en full-dupleks (dvs. toveis) kobling og overføring. og moderne) mellom to geografiske punkter .

Det mest kjente, og absolutt det mest brukte, av telefonnettverkene er det generelle telefonnettverket , det største telefonnettverket i verden, et offentlig telefonnettverk som dekker hele planeten og derfor lar folk kommunisere over hele verden. Men private telefonnettverk , ofte sammenkoblet med det generelle telefonnettet, er utbredt over hele verden i både bolig- og bedriftsmiljøer.

Telekommunikasjonsinstallasjon

Telekommunikasjonssystemet som er nødvendig for å implementere telefoni, er sammensatt av følgende elementer:

Telefonen er enheten som folk må bruke for direkte lydkommunikasjon eller for å samhandle med en automatisk lydenhet. Gjør lyd til elektrisk signal og elektrisk signal til lyd. Faktisk, for å bli overført på avstand, blir lyden transformert eller omdannet til et elektrisk signal.

Den automatiske lydenheten utfører bestemte lydfunksjoner automatisk. For eksempel lar telefonsvareren, en enhet som faller inn i denne kategorien, legge igjen en melding til brukeren som ikke kan eller vil svare på et anrop.

Overføringsmediet er midlet som elektriske signaler som representerer lyd beveger seg på. Sendemediet kobler da telefonene til hverandre, og eventuelt telefonene og automatiske lydapparater dersom sistnevnte er til stede.

Telefoni brukes vanligvis til å kommunisere med personer som befinner seg i mer enn to forskjellige geografiske punkter. Telekommunikasjonsanlegget antar derfor den spesielle strukturen til et telekommunikasjonsnett ved at telekommunikasjonsnettverket optimerer telekommunikasjonsinfrastrukturen som er nødvendig for slik kommunikasjon. Alternativet, det vil si opprettelsen av et eget telekommunikasjonssystem for enhver mulig forskjellig kommunikasjon mellom de aktuelle geografiske punktene, ville faktisk innebære et større antall telekommunikasjonsinfrastrukturer (hensikten med telekommunikasjonsnettverk er faktisk å optimalisere telekommunikasjonsinfrastrukturene) .

Hvis et telekommunikasjonsnettverk er implementert, har telekommunikasjonssystemet et tredje element:

Den representerer den såkalte noden til telekommunikasjonsnettverket: i telefonsentralen blir de elektriske signalene rutet på den mest passende banen til telekommunikasjonsnettverket ( svitsje ).

Koding og talekanal

I detalj blir talesignalet, når det er konvertert til et elektrisk signal, transportert gjennom aksessnettverket av brukeren til det første svitsjesenteret via PSTN -protokollen hvor det deretter digitaliseres og buntes ( multiplekset ) flere ganger på vanlige kommunikasjonskanaler sammen. til andre talesignaler som tilhører andre brukere og til slutt koblet eller rutet i transportnettet . Spesielt ved den første telefonsentralen sørger digitaliseringsprosedyren for at det analoge elektriske signalet gjennomgår en analog-digital konvertering og transformeres til en sekvens av biter gjennom PCM - koding . Spesielt siden det menneskelige talesignalet har et bruttobånd på ca. 4 kHz ( spektrum fra 0 til 4 kHz), vil det for Nyquist -Shannon-samplingsteoremet være nødvendig å sample dette signalet med en samplingsfrekvens som er minst det dobbelte av den maksimale frekvensen av signalet, det vil si med 8000 samplinger per sekund. Siden hver sample over tid vil bli kvantisert i ordinat og kodet med en numerisk streng lik en byte (8 bits), for effektiv og pålitelig transport av taledata, vil en talekanal med en overføringshastighet på minst 8000 samples/s * 8 bit = 64 kbit/s, som faktisk representerer den faktiske typiske bithastigheten til telefonikanalen.

Trafikktypen knyttet til telefonkanalen er derfor av typen CBR ( Constant Bit Rate ). Etter PCM-koding i sentralen blir kanalene fra de ulike brukerne multiplekset i TDM -modus på en felles kommunikasjonskanal, dvs. med en typisk rammestruktur med en total varighet på 125 mikrosekunder og normalt sammensatt av 32 tidsluker som like mange kanaler er til. tilordnet ( 30 tilskrives brukertrafikk og 2 for synkronisering / signalering, totalt 2 048 kbit / s) og til slutt videresendt til den første svitsjen i nettverket, det vil si derfor til transportnettet og den endelige destinasjonen.

Hvis bithastigheter høyere enn de vanlige 64 kbit/s er helt ubrukelige og forårsaker tap av spektral effektivitet av systemet, innebærer bithastigheter lavere enn 64 kbit/s derfor tap av informasjon og derfor dårlig gjengivelse av talesignalet ved mål; ikke desto mindre er de mulige, og faktisk brukt, uten tap av informasjon i digitale overføringer som bruker kodeker eller informasjonskomprimeringsenheter ved å bruke vanlige kildekodingsteknikker og dermed tillate en sparing av overføringsbåndbredde til fordel for større spektral effektivitet av overføringssystemet . Dette er mulig for eksempel i VOIP -teknologi da det faktisk utnyttes i radiotilgang i mobilnettverk .

Det er også ofte mulig å betjene den såkalte stillhetsundertrykkelsen eller reduksjonen av dødtider for inaktivitet av talekanalen ved ytterligere å senke emisjonsbithastigheten: denne teknikken tillater reduksjon på opptil 40 % av utslippsraten.

Synkronisering

TDM-rammen i kraft av TDM -multipleksing må være konstant synkronisert, eller tidslukene må justeres med timingen til den mottakende slotekstraksjonsanordningen og omvendt. For å oppnå denne betingelsen, det vil si å unngå feiljusteringer, er det nødvendig å legge til ekstra informasjon i TDM-rammen, kalt synkroniseringsinformasjon, innenfor en bestemt fast dedikert tidsluke, som derfor ikke vil bære nyttige brukerdata, men vil utføre det nevnte synkroniseringsfunksjonalitet. Spesielt vil nettverket utlede tap av synkronisering hvis signalet assosiert med det relevante sporet ikke samsvarer med den forhåndsbestemte forventede (nøyaktig feiljustering) og i dette tilfellet vil det gå inn i søkefasen for rammeinnretting/synkronisering inntil den nevnte tilstanden er verifisert ...

Rapportering

En annen rekke funksjoner som telefonnettverket må støtte er signaleringsfunksjonene , dvs. alle de operasjonene som er nødvendige for etableringen av telefonsamtalen før den betjenes av selve nettet og for den endelige elimineringen: disse funksjonene kan deles etter tur i signalering. mellom bruker og kontrollpanel og signalering mellom kontrollpaneler. Når telefonrøret kobles fra, sendes et signal fra terminalen som informerer kontrollenheten om at den har til hensikt å opprette en samtale. Kontrollpanelet sjekker tilgjengeligheten til de nødvendige nettverksressursene og svarer avsenderen med et ledig signal dersom nettverket erklærer seg tilgjengelig i det øyeblikket for å betjene kunden med sine ressurser eller linje opptatt hvis nettverket er midlertidig utilgjengelig for å betjene kunden. for eventuelle overbelastninger eller sammenbrudd. På dette tidspunktet, hvis brukeren er aktivert for å ringe, skriv inn telefonnummeret til mottakerbrukeren som skal ringes gjennom tonersignalene på telefontastaturet som er unikt knyttet til de valgte numrene som kontrollenheten kan gjenkjenne uten å misforstå, venter etablering av den dedikerte fysiske kretsen langs nodene i nettverket opp til mottakeren gjennom ST7 -protokollen som kreves av kretssvitsjen og deretter videresending av anropssignalet gjennom et spesifikt akustisk signal til mottakeren som til slutt vil svare, og dermed etablere stemme kommunikasjon med avsender. Kommunikasjonen og ressursene som er dedikert til den blir avbrutt eller slått ned når samtalen avsluttes av den som ringer når telefonrøret legger på. All signaleringsinformasjon fra sentral til sentral bæres i telefon-TDM-rammen i en spesifikk tidsluke dedikert til den.

Telefonnettverk

Telenettverket som brukes til å implementere telefoni kalles telefonnettet .

I de senere årene, med fødselen av VoIP , har datanettverk basert på IP -protokollen begynt å bli brukt , dvs. nettverk som opprinnelig er dedikert til utveksling av ikke-vokale data, for å implementere telefoni selv, ofte også brukt for mange andre tjenester i tillegg til den telefonen (først og fremst Internett -nettverket ) med fordelen ved å bruke et enkelt telekommunikasjonsnettverk for flere tjenester.

For tiden er det en progressiv bekreftelse av VoIP. Stadig flere telekommunikasjonsnettverk spesielt designet for telefoni blir erstattet av datanettverk som ofte brukes til mange andre tjenester i tillegg til telefon, og mest sannsynlig ligger fremtidens telefoni i VoIP som, i tillegg til muligheten for å bruke samme telenettverk. flere tjenester, gir pakkesvitsjing brukt i datanettverk mer effektive telekommunikasjonsnettverk enn de som er basert på kretssvitsjing som opprinnelig ble brukt for telefoni.

På brukernivå ser dagens situasjon VoIP side om side med tradisjonelle teknologier knyttet til kretsbytte med en svært begrenset prosentandel av bruk sammenlignet med sistnevnte, selv om den er i kontinuerlig vekst. VoIP, på den annen side, er mye brukt av telefonoperatører som eier det generelle telefonnettet i de viktigste nasjonale og internasjonale delene av dette nettverket. For en mellom- eller langdistanse telefonsamtale på det generelle telefonnettet er det derfor allerede i dag stor sannsynlighet for at VoIP vil bli brukt for en stor del av dette nettet.

Offentlig telefonnett og privat telefonnett

Det finnes både private telefonnett, designet for å betjene en liten gruppe brukere, og offentlige telefonnett, opprettet i stedet for å betjene hele befolkningen og derfor i kontinuerlig utvidelse. De offentlige telefonnettene, i utgangspunktet ikke koblet til hverandre, er nå alle koblet til hverandre og utgjør det som kalles det generelle telefonnettet , det største eksisterende telefonnettverket, spredt over hele kloden og i stand til å kommunisere mennesker fra alle nasjoner i verden. Ofte er imidlertid til og med private telefonnett koblet til det generelle telefonnettet til gruppen av brukere som de er designet for å kommunisere også med resten av verden gjennom det generelle telefonnettet.

Fast telefonnett og mobiltelefonnett

Et telefonnett skilles da ut i det faste telefonnettet dersom det dreier seg om bruk av telefoner koblet til telefonnettet ved hjelp av en telekommunikasjonskabel (normalt såkalt telefontvinnet par , men også andre typer telekommunikasjonskabler) og i mobiltelefonnett dersom det i stedet innebærer bruk av telefoner koblet til telefonnettet ved hjelp av en radiolink .

Bibliografi

Relaterte elementer

Andre prosjekter

Eksterne lenker