DTMF – Was Sie beachten sollten

Das Mehrfrequenzwahlverfahren (englisch: Dual-Tone Multifrequency, DTMF) diente bei analogen Telefonsystemen zur Übertragung der Wahlinformation (Rufnummer des Gerufenen).

Dabei erzeugt das Endgerät während des Wahlvorgangs (Drücken der Tasten eines Telefonapparates) spezielle analoge Töne, die es über die analoge Anschlussleitung an die (Sprach-) Vermittlungsstelle sendet. Für jede gewählte Ziffer sind 2 definierte Signalfrequenzen definiert.

Da die analoge Übertragung über die gleiche Strecke und in der gleichen Art wie die akustischen Signale des Anwenders erfolgt, spricht man hier von Inband-Verbindungssteuerung (-Signalisierung).

Diese Methode war nicht nur für den Verbindungsaufbau in Einsatz, sondern auch für andere Zwecke, wie z.B. zur Fernabfrage von Sprachnachrichten auf Anrufbeantwortern oder der Auswahl von Menüpunkten bei Sprachdialogsystemen.

DTMF im Integrated Services Digital Network (ISDN)

Beim digitalen ISDN (Integrated Services Digital Network) erfolgt die Signalisierung über einen separaten Kanal (den D-Kanal). Genau genommen gibt es dazu das Generic Keypad Protocol für den teilnehmerseitigen ISDN-Anschluss. Es sind dann keine Töne, sondern Bits, die die Vermittlungsstelle darüber informieren, welche Taste ein Anwender auf seinen ISDN-Telefon gedrückt hat.

Alternativ erfolgt die Tonübertragung im sogenannten B-Kanal, der Benutzerinformationen (Sprache, Fax, Video oder Daten) transportiert.

Diese unterschiedlichen Varianten können zu Verständigungsschwierigkeiten beim Zusammenspiel zwischen Endgeräten und privaten Telefonanlagen oder öffentlichen Telefondiensten führen.

DTMF bei Voice over IP (VoIP)

Bei Voice over IP sind mehrere Verfahren spezifiziert:

Übertragung von DTMF-Tönen im Real-time Transport Protocol (RTP), beschrieben im RFC 2833 bzw. im neueren RFC 4733 und weiteren Dokumenten.

Einbettung der Wahlinformation (Tasten, die gedrückt wurden) in XML-Dateien (im Format der Key Press Markup Language, KPML, RFC 4730) , die in SIP-Nachrichten SIP-SUBSCRIBE und SIP-NOTIFY übertragen werden. Siehe dazu auch RFC 6665.

Einsatz von SIP-INFO-Nachrichten, die anwendungsspezifische Daten innerhalb einer Sitzung transportieren. Diese Methode ist in RFC 6086 beschrieben. Die anwendungsspezifischen Daten können ISDN-Signalisierungsinformationen sein, aber auch Signalisierungen zwischen Vermittlungssystemen oder eben DTMF-Informationen. Beachten Sie, dass die Übertragung von DTMF-Information in der Regel proprietär erfolgt und nur mit bestimmten Systemen funktioniert.

Beispiele für Herausforderungen

Beim Übergang von einem analogen System auf Voice over IP erfolgt die Digitalisierung der DTMF-Töne mit unterschiedlicher Codierung (z.B. ITU-T G.711, ITU-T G.722, ITU-T G.729) und damit unterschiedlichen Eigenschaften bzw. Qualitäten.

Bei analoger Sprache können einzelne Silben genau in jenen Frequenzbereichen der DTMF-Töne liegen. Je nach Implementierung analysiert die Vermittlungsstelle die empfangenen Töne und sucht nach DTMF-Sequenzen. Erkennt sie diese, wandelt sie die Silben in DTMF-Töne um. Das ist akustisch durch Piepstöne während eines Gesprächs hörbar, was sehr störend sein kann.

Die Umwandlung von Inband-Übertragung (bei analogen Schnittstellen oder im ISDN-B-Kanal bei digitalen Schnittstellen) auf Outband-Übertragung (bei ISDN auf dem D-Kanal oder bei Voice over IP mit SIP-NOTIFY oder SIP-INFO) erfolgt auf unterschiedliche Art.

Das Endgerät signalisiert DTMF-Töne per Inband-Übertragung (über den Analog Terminal Adapter), das Netz überträgt DTMF-Töne aber RFC 2833-konform.

Lösung

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Über den Autor:

Ronald Schlager ist unabhängiger Trainer, Consultant, Buchautor und Blogger mit den Schwerpunkten Kommunikationstechnologien und deren Anwendungen. Gelistet als #27 in Mio’s Unified Comms Influencers: The Top 50 for 2019 Revealed

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