Marcación por pulsos

El modelo eléctrico occidental 500 teléfono de línea rotativa era un instrumento de control de pulsos.

La marcación por pulsos es una tecnología de señalización en telecomunicaciones en la que un circuito de bucle local de corriente continua se interrumpe de acuerdo con un sistema de codificación definido para cada señal transmitida, generalmente un dígito. Esto le da al método el nombre de uso frecuente marcación de desconexión de bucle. En la variante más común de marcación por pulsos, marcación decádica, cada uno de los diez números arábigos se codifica en una secuencia de hasta diez pulsos. La versión más común decodifica los dígitos del 1 al 9, como uno a nueve pulsos, respectivamente, y el dígito 0 como diez pulsos. Históricamente, el dispositivo más común para producir tales trenes de pulsos es el dial giratorio del teléfono, lo que le da a la tecnología otro nombre, marcación giratoria.

La tasa de repetición de pulsos históricamente se determinó en función del tiempo de respuesta necesario para que los sistemas de conmutación electromecánicos funcionen de manera confiable. La mayoría de los sistemas telefónicos usaban la tasa nominal de diez pulsos por segundo, pero el operador que marcaba dentro y entre las oficinas centrales a menudo usaba tasas de pulso de hasta veinte por segundo.

Primeros intercambios automáticos

Los sistemas de centrales telefónicas automáticas se desarrollaron a finales del siglo XIX y principios del XX. Para su identificación, a los abonados telefónicos se les asignó un número de teléfono único para cada circuito. Evolucionaron varios métodos para señalar el número de teléfono de destino deseado para una llamada telefónica marcada directamente por el abonado. Hilborne Roosevelt diseñó un interruptor automático.

La primera central telefónica automática comercial, diseñada por Almon Brown Strowger, se inauguró en La Porte, Indiana, el 3 de noviembre de 1892, y utilizaba dos teclas tipo telégrafo en el teléfono, que debían operarse la cantidad correcta de veces para controlar los imanes de relé verticales y horizontales en el intercambio. Pero el uso de llaves separadas con conductores separados para el intercambio no era práctico. El sistema de señalización más común se convirtió en un sistema de uso de trenes de pulsos de corriente continua generados en los aparatos telefónicos de los suscriptores al interrumpir el bucle de un solo par de cables del circuito telefónico.

Esfera giratoria

Strowger también presentó la primera patente para un dial giratorio en 1891. Los primeros diales funcionaban con acción directa hacia adelante. Los pulsos se enviaban a medida que el usuario giraba el dial hasta el tope del dedo, comenzando en una posición diferente para cada dígito transmitido. Operar el dial sin errores requería un movimiento giratorio suave de la rueda del dedo por parte del usuario, pero se encontró que era demasiado poco confiable. Este mecanismo pronto se perfeccionó para incluir un resorte de retroceso y un gobernador centrífugo para controlar la velocidad de retroceso. El usuario seleccionó un dígito para marcar insertando un dedo en el orificio correspondiente y giró el dial hasta el tope para el dedo. Cuando se liberaba de esta posición, los contactos de pulsación del dial se abrían y cerraban repetidamente, interrumpiendo así la corriente de bucle en un patrón al regresar a la posición inicial. El conmutador de intercambio descodificó el patrón para cada dígito así transmitido por relés paso a paso o por acumulación en registros de dígitos.

Frecuencia de pulso y codificación

Teléfono sueco con un pulso para 0

En los primeros sistemas de conmutación electromecánicos, los pulsos de corriente generados por el dial giratorio en el bucle local operaban directamente los interruptores de paso eléctricos en la oficina central. La naturaleza mecánica de estos relés generalmente limitaba la velocidad de operación, la frecuencia de pulsación, a diez pulsaciones por segundo.

Las especificaciones de Bell System en los EE. UU. requerían que el personal de servicio ajustara los diales en las estaciones de los clientes con una precisión de 9,5 a 10,5 pulsos por segundo (PPS), pero la tolerancia del equipo de conmutación generalmente estaba entre 8 y 11 PPS. El estándar británico (GPO, más tarde Post Office Telecommunications) para los intercambios de interruptores Strowger ha sido de diez impulsos por segundo (rango permitido de 7 a 12) y una relación de interrupción del 66 % (rango permitido de 63 % a 72 %).

En la mayoría de los sistemas de conmutación, se usa un pulso para el dígito 1, dos pulsos para el 2, y así sucesivamente, con diez pulsos para el dígito 0; esto hace que el código sea unario, excepto el dígito 0. Las excepciones a esto son: Suecia, con un pulso para el 0, dos pulsos para el 1, y así sucesivamente; y Nueva Zelanda con diez pulsos para 0, nueve pulsos para 1, etc. Oslo, la capital de Noruega, usó el sistema de Nueva Zelanda, pero el resto del país no. Los sistemas que utilizaban esta codificación de los diez dígitos en una secuencia de hasta diez pulsos, se conocen como sistemas de marcación decádica.

Algunos sistemas de conmutación usaban registros de dígitos que duplicaban la frecuencia de pulso permitida hasta veinte pulsos por segundo, y la pausa interdigital podía reducirse ya que la selección del interruptor no tenía que completarse durante la pausa. Estos incluían líneas de acceso al interruptor del panel en la década de 1920, sistemas de barra transversal, la versión posterior (7A2) del sistema rotativo y los intercambios de control de programa almacenado de principios de la década de 1970.

En algunos teléfonos, los pulsos pueden escucharse en el receptor como chasquidos. Sin embargo, en general, tales efectos no eran deseables y los diseñadores de teléfonos los suprimieron por medios mecánicos con interruptores fuera de lo normal en el dial, o los atenuaron en gran medida por medios eléctricos con un varistor conectado a través del receptor.

Marcación desde el colgador

British (GPO) Tipo 232 teléfono de 1932

Como la marcación por pulsos se logra mediante la interrupción del bucle local, era posible marcar un número de teléfono tocando rápidamente, es decir, presionando, el interruptor enganchaba el número correspondiente de veces para cada dígito a aproximadamente diez toques por segundo. Sin embargo, muchos fabricantes de teléfonos implementaron una liberación lenta del gancho del interruptor para evitar una conmutación rápida.

En el Reino Unido, solía ser posible hacer llamadas desde teléfonos de caja de monedas (teléfonos públicos) tocando el gancho del interruptor sin depositar monedas. Obtener ilegalmente una llamada telefónica gratuita se consideró un delito penal extrayendo electricidad de la Oficina General de Correos, que operaba el sistema telefónico y se procesaron varios casos.

En la cultura popular, el tapping se usó en la película Red Dragon como una forma para que el prisionero Hannibal Lecter llamara a un teléfono sin mecanismo de marcación. La misma técnica también fue utilizada por el personaje Phantom Phreak en la película Hackers.

Sucesores

Ya en la década de 1940 se reconoció que la marcación podía ser más rápida y precisa con botones pulsadores, pero esto era demasiado poco confiable en las pruebas de los clientes hasta que los transistores transformaron la industria. En 1963, Bell System presentó al público la tecnología multifrecuencia de tono dual (DTMF) con el nombre Touch-Tone, que fue una marca comercial en los EE. UU. hasta 1984. El sistema Touch-Tone utilizaba teléfonos con botones. En las décadas posteriores a 1963, los diales giratorios se eliminaron gradualmente en los nuevos modelos de teléfonos en favor de los teclados y el método de marcado principal a la oficina central se convirtió en el marcado por tonos, pero la mayoría de los sistemas de oficinas centrales aún admiten teléfonos giratorios en la actualidad. Algunos teléfonos con teclado tienen un interruptor o método de configuración para la selección de marcación por tonos o pulsos.

Los teléfonos móviles y la mayoría de los sistemas de voz sobre IP utilizan señalización fuera de banda y no envían ningún dígito hasta que el usuario haya ingresado el número completo. Muchos sistemas de VoIP se basan en el Protocolo de inicio de sesión (SIP), que utiliza una forma de Identificadores uniformes de recursos (URI) para el direccionamiento, en lugar de dígitos solos.