Maxkit: Caller ID

Caller ID 來話號碼顯示的功能，是透過交換機做信號傳遞，傳送資料訊息送到使用者的終端設備上（話機），也就是把撥打電話這端的電話號碼，送到接聽電話的那一端。接聽電話端，可以根據電話號碼，選擇要不要接聽電話。

最早提供 Caller ID 服務是由美國及加拿大，Bellcore (Bellcore Client Company) 定義了Type I, Type I, Type III 三種不同類別。

Type	Services Supported
Type 1	Calling Number Delivery
	Calling Name Delivery
	Visual Message Waiting Indicator
Type 2	Type 1 Services +
	Calling Identity Delivery on Call Waiting
Type 3	Type 2 Services +
	ADSI: both server Display control and Feature Download
	ADSI: base visual features such as:
	- Visual Screening List Editing
	- Calling Waiting Deluxe
	- Visual access to information services such as directory, home banking, etc...

ON/OFF Hook

on hook 是電話掛機狀態，off hook 是通話中的狀態。

在 on hook 狀態中，A Party 打電話給 B Party，B Party 能夠顯示來電時間、電話號碼、人名，就是 Caller ID Type I 服務。

在 off hook 狀態中，當 A, B 在通話中，如果 C 打電話給 B，B 能夠在通話中得知 C 的來電時間、電話號碼、人名，B可利用 Call Waiting 決定要不要允許插撥，接聽 C 的來電，這是 Type 2 的服務。

DTMF/FSK

來電號碼顯示目前有兩種信號，一種是簡易的雙音複頻 DTMF: Dual Tone Multi-Frequency，另一種是速度較快，傳輸較複雜的 FSK: Frequency Shift Keying。

DTMF 是由矩陣式 Hi/Lo 頻率編碼組成數字及英文字，只能表示 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, *, 0, #, A, B, C, D 這些字元。所以目前只能提供用來顯示來電號碼而已。

頻率 Hz	H1 1209	H2 1336	H3 1477	H4 1633
L1 697	1	2	3	A
L2 770	4	5	6	B
L3 852	7	8	9	C
L4 941	*	0	#	D

FSK 是用兩個頻率 FH, FL 來代表 0 與 1，接收到訊號後，要解碼比對 ASCII Code 成為數位訊號，故可以處理來電號碼、姓名、時間、語音留言訊息。

DTMF 目前只有瑞典、荷蘭、大陸使用，但已經慢慢改為 FSK。台灣先開通使用 DTMF，因交換機逐漸汰換，逐步開通 FSK，故兩種都有可能。

除了 DTMF, FSK 的差異外，各國傳輸協定是不同的，有的是第一聲鈴響後，傳遞訊號，有的是在極性反轉下傳遞資料，有的是先送自己的號碼，再送對方的號碼，因此 Caller ID 必須考慮不同國家地區使用，才能符合當地的規範。

FSK Bell 202A 與 V.23 規格

Bell 202A 是美國使用，V.23 是英國使用，差異在於頻率跟位準大小

Bell 202A
Link type	Simplex
Modulation	Phase coherent frequency shift keying
Logical 1	1200 +- 12 Hz
Logical 0	2200 +- 12 Hz
Transmission rate	1200 bite per second
Data	Serial, Binary, Asynchronous
Transmission level	-13.5 +- 1 dBm into 900 ohm

V.23
Link type	Simplex
Modulation	FSK
Logical 1	1300 +- 1.5 %
Logical 0	2100 +- 1.5 %
Transmission rate	1200 baud +- 1%
Received signal level	for mark: -8 dBV to -40 dBV
Received signal level for space	differ by up to 6 dB for mark and space
Unwant signals	Total power of extraneous signals in the voice band 300~3400 Hz are at least 20 dB below the signal level
Data Format	Serial binary asynchronous ( 1 start bit first, then 8 data bits with least significant bits first, followed by 1 stop bit minimum, up to 10 stop bits maximum) Start bit = 0, Stop bit = 1

美規 Caller ID

有 Type I, II 兩種。

Type I 是 Off Hook 的來電號碼資料，使用 FSK 訊號，資料跟著第一次鈴聲後面進來。

第一次鈴聲長度約為 0.2~3 seconds
鈴響後會有一段大約 0.5~1.5 seconds 的靜止狀態
然後是資料傳輸，會傳入 Caller ID，大約 2.9~3.7 seconds
資料傳送後，有 >=200ms 的靜止狀態
然後是第二次鈴聲 1.8 ~ 3 seconds
然後是第三、第四次 ... 鈴聲

還有一種 Type I 訊號，沒有跟著鈴聲進來，用在 Message Waiting 狀態，也就是有人留言在 Voice Mail 時，交換機會發送訊號過來，通知有人留言。

這一種不跟隨鈴聲的方式，會有一個 OSI (Open Switching Interval) 訊號來讓終端偵測，但根據 Bellcore 規範，這個 OSI 訊號可有可無。 OSI 訊號是一種一段時間，電話線中斷的訊號，由於 OSI 訊號不一定會發生，因此不能當作可偵測的訊號。

OSI 150~350 ms
Silent Interval 300 ms
Data transmission

Type II 除了 Type I 以外，還增加了 OFF Hook，也就是 Call Waiting 狀態，當使用者收到訊息後，可以利用 Flash Key 切換通話對象。

因為沒有鈴聲，所以傳送方式為

CPE Alerting Signal - CPE Sends ACK - FSK Data Transmission - CPE unmutes - OSI - W - SAS X - X1 - CAS Y - t1 - Q - FSK data Z - OSI - S

一開始會有 0 ~ 300 ms OSI 訊號
交換機會暫時靜止遠端的聲音，送入 0 ~ 60 ms (W)，並送出一個插撥聲音 SAS (X) 250ms ~ 1 sec
經過 0 ~ 50ms 間斷 X1
交換機送出 CAS 2130 + 2750 Hz 約 80 ~ 85ms 的複頻 Tone Y
一般的終端必須要偵測 CAS Tone，用來準備接收 Caller ID 訊號
終端要先作並機測試，查看是否有並聯的分機佔線，如果沒有，就發出 "D" Tone (941 + 1633 Hz) 給交換機，也就是 ACK 訊號
交換機會等待 ACK，約等待 160 +- 5ms 的時間 t1
交換機收到 ACK 後，會等待 50 ~ 500ms 的間隔 Q，然後送出資料 Z
接著是 OSI 與間隔 S 0~320ms
最後回到通話狀態

OSI 不一定會發生

美規 Caller ID 資料格式

分為單筆資料 Single Data 與多筆資料 Multiple Data 兩類，目前大部分是 Multiple Data

SDMF - Single Data Message Format 只能傳送日期時間、電話號碼與 message waiting

MDMF - Multiple Data Message Format 還可以傳送人名，特殊的訊息。在 Call Waiting 的訊號只有 Multiple DAta 的格式。

Single Data 會先出線一連串 250 ms 的 1, 0 交替的捕捉訊號 (Channel Seizure)，然後會有 150ms 連續的 1，後面開始才是真正的資料，這些資料包含，訊息種類、長度、訊息字元，然後是校正位元。

訊息種類分為電話號碼及 message waiting 兩種，訊息字元會送出月份、日期、小時、分鐘，及電話號碼，資料送完後，會送出校正字元。

Channel Seizure Signal - Mark Signal - Message Type Word - Mark bits(0~20) - Messge Length Word - Mark bits(0~20) - Message Words - Mark bits(0~20) - Checksum Word

Multiple Data 會在資料種類後面出現多個 Parameter 參數位元組，裡面包含參數種類、參數長度、參數字元。Off Hook Call Waiting 的 Multiple Data 資料開頭沒有 1010... 的捕捉訊號。

台灣 DTMF Caller ID

台灣的 Caller ID 根據 ETSI 修改而來，分為 DTMF, FSK 兩種，目前大部分是用 DTMF。DTMF 用來傳送發話者的電話號碼。

DTMF 台灣規格，在電話機鈴響前，傳送資料，開始碼 Start Bit 是 D，結束 Stop Bit 是 C，在資料傳送狀態下 (NIT: Number Information Transfer State)，介於電話線路兩端之間的直流阻抗必須大於 9 M ohm，在資料訊息傳送完成後，終端設備要脫離資料接收狀態，隨電話鈴聲回到靜止狀態，電話號碼顯示的 DTMF 有一定的時序與時間。

Ta 為 DTMF 送訊息結束到第一聲鈴響之間的中段時間，長度約為 150 ~ 700ms。Tb 為傳送結束時，會到靜止狀態的時間，長度要小於等於 150ms。DTMF 資料傳送時間長度要 <= 3 秒。DTMF 每一碼的長度與間隔都會 >= 50ms，在 D 之前會有一個間隔時間 50 ~ 400 ms。

		CID 傳送時機	電話號碼	時間日期	發話者名字
DTMF		振鈴前	有	無	無
FSK	V.23	極性反轉後振鈴前	有	有	SDMF 無, MDMF 有
FSK	Bell 202	振鈴中第一個長停歇	有	有	SDMF 無, MDMF 有

FSK 用 V.23，但使用 Dual Tone Alerting Signal (DTAS) 取代極性反轉。

DTAS (2130 + 2750 Hz 100±10 ms) → 45 ~ 500 ms → FSK 訊息 → 200 ~ 500 ms → 振鈴

FSK 是採用美規 On Hook 資料傳送格式，但採用 Before Ringer 的傳送方法。

首先會發送 TAS (Tone Alerting Signal)，時間長度 100 +- 10ms，頻率為 2130 Hz + 2750 Hz，誤差 +- 5%。信號位準是每一個音頻 -4 ~ -40 dBm，頻率位準差距最大為 6bB
TAS 後面是靜止 T1，約 45~500ms
T1 結束後，傳送 FSK Data。資料包含日期、時間、電話號碼，因為中文編碼定義問題，目前無法處理姓名

FSK Data 如下