// Kako je delovalo
Alexander Graham Bell je izumil telefon leta 1876, a sama naprava ni bila dovolj — potrebovalo se je celotno omrežje. Prve telefonske centrale so bile ročne: klicatelj je dvignil slušalko, s tem aktiviral elektromagnetni zvonec pri operaterki, ki je odgovorila z "Number please?"
Operaterka je nato fizično priklopila kabel med dva priključka na stikalni plošči (switchboard). Vse je bila mehanska, električna in človeška infrastruktura. Daljinski klici so zahtevali verigo operaterk — vsaka je predala klic naslednji.
Ironično, prve telefonske operaterke niso bile ženske — bili so fanti, ki so bil glasni in nesramni. Emma Nutt je 1878 postala prva ženska operaterka in se je izkazalo, da so ženske boljše za to delo.
// Kako je delovalo
Almon Strowger, pogrebnik iz Kansasa, je leta 1889 izumil prvi avtomatski telefonski stikalni sistem — legenda pravi ker je sumil, da ga operaterke preusmerjajo h konkurenci. Njegov Strowger switch (step-by-step switch) je odpravil potrebo po operaterkah za lokalne klice.
Rotarijski telefon deluje na principu loop disconnect: ko zavrtimo številčnico, se električni krog prekine določeno število krat. Številka 5 ustvari 5 prekinitev, številka 9 ustvari 9. Centrala šteje prekinitve in usmeri klic.
Zato so prestižne mestne kode imele majhne številke — NY=212, LA=213. Klicanje visokih številk (8, 9) je bilo fizično počasnejše. Prav tako razloži zakaj so bile prve klicne kode za bolj poseljene oddaljene regije — manj vrtenja, hitrejše klicanje.
// Kako je delovalo
Bell System je 18. novembra 1963 lansiral Touch-Tone® telefone. DTMF (Dual-Tone Multi-Frequency) je signalizacijska tehnika kjer vsak pritisk tipke generira dve hkratni sinusni frekvenci — eno iz nizke (vrstične) in eno iz visoke (stolpčne) frekvenčne skupine.
Frekvence so bile skrbno izbrane: ne smejo biti harmonično povezane (da ne pride do napačnega dekodiranja), ne smejo sovpadati z glasovnimi frekvencami (300–3400 Hz a stran od harmonikov), in ne smejo biti enake starejšim MF sistemom (R1, R2, CCS4, CCS5).
Centrala dekodira tone z Goertzelovim algoritmom — matematično efektivna metoda za zaznavanje specifičnih frekvenc v šumnem signalu. DTMF je in-band — toni potujejo po isti poti kot glas, kar bo postalo problem pri SS7.
// Zakaj SS7?
V 1970-ih je bil telefon ranljiv na phreaking — John Draper (Cap'n Crunch) je odkril, da piščalka iz žitnih kosmičev generira 2600 Hz ton, ki je telefonski centrali signaliziral "linija prosta" in omogočil brezplačne klice. In-band signalizacija je bila fundamentalno ranljiva.
SS7 (standardiziran 1980, ITU-T Q.700-Q.799) je uvedel out-of-band CCS (Common Channel Signaling): signalizacijski podatki potujejo po popolnoma ločenem omrežju od glasu. Glasovni kanal se vzpostavi šele ko je signalizacija zaključena.
SS7 protokolni sklad je podoben OSI modelu. Izvirno zasnovan za zaprto omrežje z le ~20 zaupanja vrednimi operaterji. Danes ima dostop 1200+ operaterjev — in protokol nima nobene avtentikacije med njimi.
// Kako je delovalo
VoIP digitalizira glas v pakete in jih pošlje prek IP omrežja. Ključna razlika od PSTN: ni dedicirane povezave — paketi potujejo po različnih poteh in se sestavijo na prejemni strani. To imenujemo packet-switched (v nasprotju s circuit-switched PSTN).
Signalizacijski protokol SIP (Session Initiation Protocol) vzpostavi, upravlja in zaključi seje. Podoben je HTTP-ju — tekstualni protokol z metodami: INVITE, ACK, BYE, CANCEL, OPTIONS, REGISTER. SIP sam ne prenaša glasu — za to skrbi RTP.
Za DTMF kompatibilnost z legacy sistemi VoIP podpira tri metode: RFC 2833 (DTMF kot RTP paketi), SIP INFO sporočila, ali in-band toni (najslabša opcija, za FreePBX nastavljivo).
Primerjalna Tabela
| Lastnost | Operaterke | Pulse/DTMF | SS7 (PSTN) | VoIP/SIP |
|---|---|---|---|---|
| Signalizacija | Ročna | In-band | Out-of-band | Out-of-band (SIP) |
| Prenosni medij | Bakrena žica | Bakrena žica | TDM 64 Kbps | IP (poljubno) |
| Enkriptacija | Brez | Brez | Brez | TLS + SRTP |
| Varnost | Ničelna | Phreaking možen | Kritične ranljivosti | Robustna (pravilno nastav.) |
| Skalabilnost | Fizično omejena | Omejena | Omejena (TDM) | Praktično neomejena |
| DTMF podpora | N/A | Nativno | Nativno | RFC 2833 / SIP INFO |
| Strošek na klic | Visok (delo) | Zmeren | Zmeren | Minimalen |
| Standard | Brez | ITU-T Q.23/24 | ITU-T Q.700–Q.799 | RFC 3261 (SIP) |