home *** CD-ROM | disk | FTP | other *** search
/ TAP YIPL / TAP_and_YIPL_Collection_CD.iso / PHREAK / SYSINFO / ANALSS.TXT < prev    next >
Encoding:
Text File  |  1998-07-04  |  10.3 KB  |  258 lines

  1.        Analogue Signalling Systems - An overview by NeonDreamer
  2.        ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
  3.      
  4.        Why only analogue?  Why not digital?  Well let me tell
  5.       you now, the number of phreaks who know more than '.' about
  6.       digital signalling over ISDN lines is next to nothing.  I
  7.       don't know much myself, let alone how to exploit it, so I'll
  8.       restrict my ramblings to what can realistically be played
  9.       with.
  10.        
  11.        Firstly a note on naming conventions.  Most of us are
  12.       used to dealing with American texts, and we are used to
  13.       signalling systems be referred to in terms of their CCITT
  14.       code.  The UK has their own codes SSAC and SSMF for
  15.       describing signalling.  For ease of use I'll stick to what
  16.       we are familiar with - CCITT conventions.  If you need to
  17.       know the equivalent UK code refer to the table below.
  18.  
  19.       CCITT   UK
  20.       4       SSAC4
  21.       5       SSAC10/SSMF1
  22.  
  23.       Non CCITT standards will be referred to in the UK style.
  24.  
  25.        OK, before the good days of auto switching and
  26.       subscriber trunk dialling (STD) all trunk switching was
  27.       performed by operators on Strowger or related equipment.
  28.       Inter-exchange signalling was performed by the operators.
  29.        
  30.        Obviously an automatic network needs to perform a
  31.       number of functions.
  32.  
  33.        1) It needs to signal the exchange to connect caller A
  34.        to recipient B
  35.        2) It needs to supervise the call
  36.        3) It needs to give caller A feedback (ringing tone /
  37.        engaged tone)
  38.        4) It needs to bill the call
  39.  
  40.        Signalling data can be transmitted as pulse breaks,
  41.       tones or binary.  The following methods are still used
  42.       today:
  43.        
  44.        1) Level and direction of current (in 2 wire DC
  45.        systems)
  46.        2) Pulse duration (DC)
  47.        3) Pulse combination (DC)
  48.        4) AC signal frequency
  49.        5) Frequency combination
  50.        6) Binary
  51.  
  52.        Signalling across local lines has evolved from two-wire
  53.       DC systems - except ringing current and standard tones.
  54.       Tones were initially produced electromechanically as
  55.       follows:
  56.  
  57.        Ringing tone        133Hz     interrupted
  58.        Engaged tone        400Hz     interrupted
  59.        Out of order        400Hz     continuous
  60.        Ringing current     17Hz      ( @ 75V )
  61.  
  62.        Probably what we are all familiar with in the first
  63.       instance is called loop disconnect calling.  Anyone who ever
  64.       used a rotary fone as a kid (and even on crappy payfones
  65.       now) will remember the 'click click click' that signalled
  66.       the numbers to the exchange.  Remember when you first sussed
  67.       that the number of clicks indicated the number you had
  68.       dialled?  Remember when you found out that by tapping the
  69.       handset rest you could dial a number without using the dial?
  70.       Did you ever wonder how it worked?
  71.        
  72.        For the sake of completeness - here is the answer.
  73.       When a fone is off the hook, it allows DC current to flow
  74.       through it.  When you dial, you interrupt this DC current
  75.       at 10 pulses / second (3 pulses for a 3, 10 for a 0 etc.) -
  76.       hence the term loop disconnect calling - you dial by
  77.       momentarily disrupting a DC current flow, only flowing off
  78.       hook.  When your call is answered the recipients exchange
  79.       reverses the direction of current flow.
  80.        
  81.        Correct dialling using this method is achieved by
  82.       disrupting the DC current for 66.7 ms with 33 ms between
  83.       pulses indicating the same number, and a >400ms of DC flow
  84.       between pulses indicating a different number.
  85.        
  86.        DC signalling is limited distance wise due to the
  87.       resistance in copper wires.  Consequently due to the
  88.       relatively high power requirements other signalling systems
  89.       have been developed.
  90.  
  91.        DTMF dialling and electronic exchanges give a greater
  92.       signalling speed.  The DTMF frequencies used are listed
  93.       below :
  94.  
  95.         Digit          Frequencies (Hz)
  96.         ~~~~~          ~~~~~~~~~~~~~~~~
  97.         1              697  1209
  98.         2              697  1336
  99.         3              697  1477
  100.         4              770  1209
  101.         5              770  1336
  102.         6              770  1477
  103.         7              852  1209
  104.         8              852  1336
  105.         9              852  1477
  106.         *              941  1209
  107.         0              941  1336
  108.         #              941  1447
  109.  
  110.        In payfone systems the call charging signal is a 50 Hz
  111.       common mode or longitudinal voltage in which both wires of a
  112.       two wire pair are driven in phase.
  113.  
  114.        Blimey, we're only just on to analogue signalling. Hang
  115.       on and bear with me....
  116.  
  117.        Between network switching centres parallel signalling
  118.       is used in the form of AC signals which may be single
  119.       frequency (1VF), dual voice frequency (2VF) or
  120.       multifrequency (MVF).  The system has evolved from SSAC9
  121.       (1VF) in the 1950's the identically featured, but
  122.       transistorised 1980's version.  Part of the adaptation has
  123.       been from 2-wire (metallic pair) to a 4-wire system.
  124.       SSAC9 uses the 'magic' 2280Hz signal frequency.  This was
  125.       exploited by phreakers in the good old days and it is
  126.       nothing more than a historical curiosity now...
  127.        Multifrequency signalling is now the standard.  In our
  128.       system an out of band signal of 3825Hz is used for
  129.       supervisory purposes - and enables continuous supervision.
  130.        This is due to a CCITT recommendation (Q351) and is
  131.       referred to as R2 signalling.  This is the system of
  132.       signalling that '3l33t3' phreaks have taken to playing
  133.       with...
  134.       So here are the signals used :
  135.  
  136.                  |      ______Direction______
  137.       Condition of circuit   |      Forward        Return
  138.       ---------------------------------------------------
  139.       Idle                   |      Tone on        Tone on
  140.       Seized                 |      off            on
  141.       Answered               |      off            off
  142.       Clear back             |      off            on
  143.       Released               |      on             on or off
  144.       Blocked                |      on             off
  145.  
  146.        
  147.        CCITT4 is an end 2 end signalling system using 2VF and
  148.       two tones : 2040Hz (from now on read 'x' [binary 0]) and
  149.       2400Hz (from now on read 'y' [binary 1]). It is used for
  150.       line signalling and interregister signalling (with serial
  151.       transmission in binary).
  152.        Consequently a 4 element code in binary gives 16
  153.       characters.  10 of these are for digits and four are
  154.       supervisory.  These are given below...
  155.  
  156.               1    2    3    4
  157.       
  158.       1               y    y    y    x
  159.       2               y    y    x    y
  160.       3               y    y    x    x
  161.       4               y    x    y    y
  162.       5               y    x    y    x
  163.       6               y    x    x    y
  164.       7               y    x    x    x
  165.       8               x    y    y    y
  166.       9               x    y    y    x
  167.       0               x    y    x    y
  168.       
  169.       Call operator code 11         x    y    x    x
  170.       Call operator code 12         x    x    y    y
  171.       Spare code                    x    x    y    x
  172.       Incom. half echo sup. reqd.   x    x    x    y
  173.       End of pulsing                x    x    x    x
  174.       Spare                         y    y    y    y
  175.  
  176.        OK - now each line signal is prefixed with a signal
  177.       called 'P' followed by a control element ( x or y ).  The
  178.       prefix is a combination of both frequencies and the control
  179.       element plays its constituent tones consecutively with the
  180.       durations as follows :
  181.  
  182.       P = 150 +- 30ms (2040Hz/2400Hz)
  183.       x and y = 100 +- 20ms
  184.  
  185.        There are more supervisory signals too which use X and
  186.       Y which are 350ms +- 70ms.  So signalling in the forward
  187.       direction we have :
  188.  
  189.       Terminal seizing         PX
  190.       Transit seizing          PY
  191.       Digits            Shown in above table (are you
  192.             paying *no* attention?)
  193.       Clear forward            PXX
  194.       Forward transfer         PYY
  195.  
  196.       and in the backward direction we have :
  197.  
  198.       Proceed to send          X
  199.       International transit    Y
  200.       Engaged                  PX
  201.       Answer                   PY
  202.       Acknowledge              P
  203.  
  204.        Phew (that's all for CCITT4).  To find better
  205.       explanations of the operator codes finish reading the next
  206.       section (CCITT5) and then go and get some deeper articles on
  207.       signalling (2600 have an excellent CCITT5 article - I'll
  208.       Xerox a copy for anyone who is interested).
  209.  
  210.        CCITT5 is the system most abused by phreaks.  This
  211.       system is generally abused over international 'country
  212.       direct' lines. 0800 numbers connecting you to a foreign
  213.       operator - which gives you the chance to break their trunk,
  214.       seize their line and control their system (yeah!).  The
  215.       definitive guide to BlueBoxing CCITT5 is on my (growing)
  216.       list of projects, I have read the rest and will write the
  217.       best both technically and practically ;-)
  218.  
  219.        CCITT5 is a 2VF system using 2400Hz / 2600Hz for line
  220.       signalling on a link by link basis.  Interregister
  221.       signalling is 2MF (2 out of 6 frequency type).  The 6
  222.       frequencies are spaced 200Hz apart from 700Hz to 1700Hz.  In
  223.       the USA a similar, but not identical, system is used (R-1).
  224.  
  225.        The CCITT5 code is :
  226.  
  227.      Digit       Frequencies
  228.  
  229.        1         700Hz     900Hz
  230.        2         700       1100
  231.        3         900       1100
  232.        4         700       1300
  233.        5         900       1300
  234.        6         1100      1300
  235.        7         700       1500
  236.        8         900       1500
  237.        9         1100      1500
  238.        0         1300      1500
  239.  
  240.       The supervisory tones (ie the useful ones!) are:
  241.  
  242.       Prefix digit sequence         1100Hz    1700Hz
  243.       End of digit sequence         1500      1700
  244.       Operator code 11              700       1700
  245.       Operator code 12              900       1700
  246.                     700       1100
  247.       Payfone coin control          1100      1700
  248.                     700       1700
  249.  
  250.        Final point - there is a modified CCITT5 system
  251.       floating around which uses a 2 out of 6 MF signal, but has
  252.       two different sets of frequencies for forward and return
  253.       signalling.   The tones are spaced at 120Hz from 540Hz to
  254.       1980Hz.
  255.  
  256.       NeonDreamer '95 (just)
  257.  
  258.