Σηματοδότηση
Ένα κύριο συστατικό οποιουδήποτε τηλεφωνικού συστήματος είναι η σηματοδότηση, στην οποία χρησιμοποιούνται ηλεκτρικοί παλμοί ή ακουστικοί ήχοι για ειδοποίηση (ζητώντας υπηρεσία), διευθυνσιοδότηση (π.χ. κλήση του αριθμού του καλούμενου στο σύνολο συνδρομητών), επίβλεψη (παρακολούθηση αδράνειας) και πληροφορίες (παρέχοντας τόνους κλήσης, απασχολημένα σήματα και ηχογραφήσεις).
Σε γενικές γραμμές, η σηματοδότηση μπορεί να συμβεί είτε εντός του βρόχου συνδρομητή - δηλαδή εντός του κυκλώματος μεταξύ του μεμονωμένου τηλεφωνικού οργάνου και του τοπικού γραφείου - είτε σε κυκλώματα μεταξύ γραφείων.
Κλήση αριθμού κλήσης
Περιστροφική κλήση
Τα πρώτα αυτόματα συστήματα μεταγωγής, με βάση το διακόπτη Strowger που περιγράφεται στην ενότητα Ηλεκτρομηχανική μεταγωγή, ενεργοποιήθηκαν με ένα κουμπί στο τηλέφωνο του καλούντος. Η ακριβέστερη κλήση κλήσεων επιτρέπεται με την εμφάνιση του περιστροφικού καντράν το 1896. Ένας αριθμός διαφορετικών σχεδίων κλήσης τέθηκαν σε λειτουργία μέχρι το 1910, όταν τα σχέδια τυποποιήθηκαν, και μετά το 1910 ο σχεδιασμός και η λειτουργία του περιστροφικού επιλογέα δεν άλλαξε είδη πρώτης ανάγκης.
Σε περιστροφικό καντράν, ένας αριθμός παλμών, ή διακοπές στη ροή ρεύματος, μεταδίδονται στο γραφείο μεταγωγής ανάλογα με την περιστροφή του επιλογέα. Όταν ο επιλογέας περιστρέφεται, ένα ελατήριο τυλίγεται, και όταν ο επιλογέας απελευθερώνεται στη συνέχεια, το ελατήριο αναγκάζει τον επιλογέα να περιστρέφεται πίσω στην αρχική του θέση. Μέσα στον επιλογέα, μια συσκευή ρυθμιστή εξασφαλίζει έναν σταθερό ρυθμό περιστροφής επιστροφής και ένας άξονας στον κυβερνήτη γυρίζει ένα έκκεντρο που ανοίγει και κλείνει μια επαφή διακόπτη. Μια επαφή ανοιχτού διακόπτη σταματά το ρεύμα από τη ροή στο τηλέφωνο, δημιουργώντας έτσι έναν παλμό κλήσης. Κάθε παλμός κλήσης αντιστοιχεί σε ένα επιπλέον ψηφίο - δηλαδή, δύο παλμοί αντιστοιχούν στο ψηφίο 2, τρεις παλμοί αντιστοιχούν στο ψηφίο 3.
Ο περιστροφικός επιλογέας σχεδιάστηκε για τη λειτουργία ενός ηλεκτρομηχανικού συστήματος μεταγωγής, έτσι ώστε η ταχύτητα λειτουργίας του επιλογέα να περιορίζεται από την ταχύτητα λειτουργίας των διακοπτών. Στο σύστημα Bell, η περίοδος παλμού κλήσης είναι ονομαστικά το ένα δέκατο του δευτερολέπτου, επιτρέποντας ρυθμό 10 παλμών ανά δευτερόλεπτο. Τα σύγχρονα τηλέφωνα είναι τώρα ενσύρματα για κλήση με κουμπιά (βλ. Παρακάτω), αλλά ακόμη και μπορούν συνήθως να παράγουν σήματα παλμού όταν το πλήκτρο μπουτόν λειτουργεί σε συνδυασμό με ηλεκτρονικά κυκλώματα χρονισμού.
Κλήση με κουμπιά
Στη δεκαετία του 1950, μετά από εκτεταμένες μελέτες, η AT&T κατέληξε στο συμπέρασμα ότι η κλήση με κουμπιά ήταν περίπου διπλάσια αποτελεσματική από την περιστροφική κλήση. Έχουν ήδη διεξαχθεί δοκιμές για ειδικά τηλεφωνικά όργανα που ενσωματώνουν μηχανικά δονούμενους καλάμους, αλλά το 1963 προσφέρθηκε στους πελάτες της AT&T ένα ηλεκτρονικό σύστημα μπουτόν, γνωστό ως κλήση Touch-Tone. Το Touch-Tone έγινε σύντομα το τυπικό σύστημα κλήσης των ΗΠΑ και τελικά έγινε το πρότυπο παγκοσμίως.
Το σύστημα Touch-Tone βασίζεται σε μια ιδέα γνωστή ως πολλαπλών συχνοτήτων διπλού τόνου (DTMF). Τα 10 ψηφία κλήσης (0 έως 9) αντιστοιχίζονται σε συγκεκριμένα κουμπιά και τα κουμπιά είναι διατεταγμένα σε πλέγμα με τέσσερις σειρές και τρεις στήλες. Το ταμπλό διαθέτει επίσης δύο ακόμη κουμπιά, που φέρουν τα σύμβολα αστέρι (*) και λίβρες (#), για να φιλοξενήσει διάφορες υπηρεσίες δεδομένων και λειτουργίες κλήσεων που ελέγχονται από τον πελάτη. Σε κάθε σειρά και στήλες αποδίδεται ένας τόνος συγκεκριμένης συχνότητας, οι στήλες έχουν τόνους υψηλότερης συχνότητας και οι σειρές έχουν τόνους χαμηλότερης συχνότητας. Όταν πιέζεται ένα κουμπί, δημιουργείται ένα σήμα δύο τόνων που αντιστοιχεί στις συχνότητες που αντιστοιχούν στη στήλη και τη γραμμή που τέμνονται σε αυτό το σημείο. Αυτό το σήμα μεταφράζεται σε ψηφίο στο τοπικό γραφείο.
Σηματοδότηση Interoffice
Η σηματοδότηση Interoffice έχει επίσης υποστεί αξιοσημείωτη εξέλιξη, αλλάζοντας από απλές μεθόδους «in-band» σε πλήρως ψηφιοποιημένες μεθόδους «εκτός ζώνης».
Σηματοδότηση εντός ζώνης
Στις πρώτες μέρες του τηλεφωνικού δικτύου, η σηματοδότηση παρέχεται μέσω συνεχούς ρεύματος (DC) μεταξύ του τηλεφωνικού οργάνου και του χειριστή. Καθώς τα κυκλώματα μεγάλων αποστάσεων και τα αυτόματα συστήματα μεταγωγής τέθηκαν σε λειτουργία, η χρήση του DC έγινε παρωχημένη, καθώς τα κυκλώματα μεγάλων αποστάσεων δεν μπορούσαν να περάσουν τα σήματα DC. Ως εκ τούτου, το εναλλασσόμενο ρεύμα (AC) άρχισε να χρησιμοποιείται σε κυκλώματα μεταξύ γραφείων. Μέχρι τα μέσα της δεκαετίας του 1970, τα κυκλώματα ενδοϋπηρεσίας χρησιμοποιούσαν αυτό που έχει γίνει γνωστό ως σηματοδότηση εντός ζώνης, στο οποίο χρησιμοποιήθηκαν επίσης τα ίδια κυκλώματα που χρησιμοποιήθηκαν για τη σύνδεση δύο τηλεφωνικών οργάνων και λειτουργούσαν ως φωνητική διαδρομή για τη μετάδοση των σημάτων AC που δημιούργησαν το διακόπτες που χρησιμοποιούνται στο κύκλωμα. Ήχοι μιας συχνότητας χρησιμοποιήθηκαν στο δίκτυο μεταγωγής για να επισημάνουν τη διαθεσιμότητα ενός κορμού. Μόλις μια γραμμή κορμού ήταν διαθέσιμη, ήχοι πολλαπλών συχνοτήτων χρησιμοποιήθηκαν για τη μετάδοση των πληροφοριών διεύθυνσης μεταξύ των διακοπτών. Σηματοδότηση πολλαπλών συχνοτήτων χρησιμοποίησε ζεύγη έξι τόνων, παρόμοια με τη σηματοδότηση που χρησιμοποιείται στην κλήση Touch-Tone.
