Telefonie

Telefonie of telefoon (Grieks: τήλε (tèle), "ver", en φωνή (phónè), "geluid") is een telecommunicatiesysteem voor gesprekken tussen personen die zich buiten gehoorbereik van elkaar bevinden. Hiervoor hebben alle gesprekspartners een telefoontoestel nodig en moet tussen die toestellen een verbinding zijn. Die verbinding kan een directe draadverbinding zijn, bijvoorbeeld voor een eenvoudige huistelefoon, maar inmiddels zijn de meeste telefoontoestellen aangesloten op het wereldwijde netwerk van telefooncentrales en zijn veel verbindingen draadloos.

Algemene werking van de telefoon
In het telefoontoestel wordt het geluid (luchttrillingen) door middel van een microfoon omgezet in een elektrische stroom (elektrisch signaal). Het signaal wordt door kabels of een radioverbinding naar een telefooncentrale overgebracht. Van daaruit wordt een verbinding gemaakt met het toestel van de gebelde persoon, of met een volgende telefooncentrale als het een interlokaal gesprek betreft. De telefoon van de ontvanger geeft een signaal, en als de ontvanger de oproep beantwoordt, wordt in de centrale een verbinding gelegd waardoor beide partijen met elkaar kunnen spreken. Bij het overgrote deel van de vaste telefoontoestellen in de westerse wereld wordt deze verbinding verbroken als men op een van beide telefoons de hoorn op de haak legt, of (als de telefoon geen haak heeft) op de afsluittoets drukt. Elke aansluiting op het telefoonnet krijgt een uniek telefoonnummer. De telefooncentrale kan daardoor een aansluiting met elke willekeurige andere aansluiting verbinden.

Ontstaan van telefonie en ontwikkelingen in de 19e eeuw

Ontwikkelingen van 1900 tot 1980

Kiezen van een nummer
In 1915 waren er in Nederland 75.000 abonnees op het net aangesloten. De Naamlijst voor den Telefoondienst stond in een boek van 754 pagina's. Voor elke telefoonaansluiting moest een apart aderpaar naar de centrale gelegd worden. Voor interlokale gesprekken was het aantal verbindingen beperkt tot het aantal aderparen dat tussen twee centrales lag. Het tot stand brengen van een verbinding gebeurde met de hand. Op sommige plaatsen heeft dit tot in de jaren vijftig van de twintigste eeuw geduurd. Er werd naar een telefooncentrale gebeld, waar een telefonist(e) met de hand de verbinding tot stand bracht.

Overgang naar automatische centrale
Hierna deed de elektromechanische schakelaar (ook kiezer genoemd) zijn intrede in de telefooncentrale. Vanaf dat moment spreekt men van automatische centrales: de abonnee brengt de gewenste verbinding tot stand met behulp van een kiesschijf, die stroomimpulsen naar de kiezer in de centrale stuurt. In Nederland werd de eerste automatische centrale in 1925 in Haarlem in gebruik genomen. In 1962 waren alle telefooncentrales in Nederland geautomatiseerd met als laatste het Groningse dorp Warffum. Na Zwitserland was Nederland het tweede land dat volledig geautomatiseerd was.

Alleen toepasbaar voor spraak
De bandbreedte van traditionele telefoonkabels was uitsluitend toegespitst op het (soms amper) verstaanbaar doorgeven van menselijke spraak, waarbij het dan in de regel niet goed mogelijk was verschillende stemmen van elkaar te onderscheiden. Door het wegvallen van hoge tonen werden vrouwen al te vaak met "meneer" aangesproken. Het viel in het begin dan ook niet mee om een snellere datacommunicatie dan 300 bits per seconde (ruim typsnelheid) over dit netwerk op te zetten. Andere vormen dan spraak waren dan ook nauwelijks mogelijk.

Ontwikkelingen vanaf 1980
Vanaf circa 1980 zijn de ontwikkelingen in de telefonie in een sneltreinvaart gekomen.

Mobiele telefoon
Vanaf de jaren 80 ontwikkelde zich parallel aan het bestaande netwerk een nieuwe manier van telefoneren: de mobiele telefoon. Met een mobiele telefoon waren consumenten niet meer gedwongen om te bellen vanaf een vast punt, maar waren zij vrijwel overal bereikbaar. Men begon ook te spreken over het vaste netwerk en het mobiele netwerk, in plaats van over het telefoonnetwerk.

Van een elektromechanische naar een elektronische centrale
Nagenoeg elke telefoonverbinding wordt door een (computergestuurde) elektronische telefooncentrale tot stand gebracht. Gelijktijdig met de overgang van de elektromechanische naar de elektronische centrale heeft de overgang van de draaiende kiesschijf naar het drukknopkiezen plaatsgevonden. Bij drukknopkiezen stuurt een telefoontoestel verschillende toontjes naar de centrale.

Digitalisering van het vaste net
Door de opkomst van de elektronica werd het mogelijk om de interlokale verbindingen (tussen twee centrales) uit te breiden zonder het aantal kabels te vermeerderen. De grote voordelen van digitale boven analoge signalen in het telefoonsysteem waren dat het veel gemakkelijker wordt om de verbinding te schakelen, dat er minder kwaliteitsverlies optreedt en dat meer verbindingen over één kabel gevoerd kunnen worden. Oorspronkelijk gebeurde dit door middel van het multiplexen van meerdere frequentiebanden op een kabel, later door het digitaliseren van de verbindingen. Vervolgens werd ook de verbinding van de telefooncentrale naar de wijkcentrale gedigitaliseerd.

ISDN en ADSL
Door de opkomst van de digitalisering, ontstonden er ook nieuwe gebruiksmogelijkheden voor consumenten. Steeds meer consumenten kregen in deze jaren beschikking over internet. Dit verliep via een relatief trage inbelverbinding, waarbij werd ingebeld op een telefoonnummer. Tijdens het internetten kon de telefoon niet gebruikt worden voor een gesprek.
ISDN bood hiervoor een oplossing. Naast het feit dat er meer data over deze lijn kon gaan, werd het mogelijk om zowel te telefoneren als te internetten. Bij gebruik van ISDN door de afnemer is de verbinding tussen de wijkcentrale en het telefoontoestel ook digitaal. De enige analoge schakel in de verbinding is het stuk van de microfoon in de hoorn tot de DA-converter in het telefoontoestel zelf.

Telefoneren via de coaxkabel
Er is een techniek ontwikkeld die gebruikmaakt van het bestaande coaxkabelnetwerk voor het distribueren van spraak en data. De telefoniesignalen worden digitaal verzonden, samen met de beeldinformatie van de radio- en televisiekanalen. Het bestaande coaxnetwerk leent zich goed voor het opwaarderen tot hogere snelheden. Hierdoor werd het mogelijk om te telefoneren via coax.

Vervanging van traditionele telefoonlijn door combinatielijn
In het midden van de jaren negentig waren er zeven miljoen vaste aansluitingen in Nederland. Het totaal aantal aansluitingen bleef daarna stabiel. Het percentage analoge aansluitingen nam sterk af, het aantal digitale vaste aansluitingen (inclusief internet) nam sterk toe. In de 2e helft van 2009
waren er:
 4,1 miljoen analoge lijnen
 3,3 miljoen digitale lijnen, waarvan
 1,7 miljoen DSL-aansluitingen
 1,5 miljoen coaxaansluitingen
 0,1 miljoen glasvezelaansluitingen
In deze periode is er een grote concurrentie tussen de aanbieders van glasvezel, DSL, en coax, waarbij de verschillende partijen steeds met verbeteringen komen om de snelheid van het netwerk te verhogen.

Glasvezel
Met de digitalisering van het telefoonnetwerk konden voor het verkeer tussen telefooncentrales glasvezelkabels worden gebruikt. Glasvezels zijn haardunne, buigzame vezeltjes van zeer zuiver en helder glas. Met glasvezel zijn veel hogere data-snelheden mogelijk dan over het traditionele kopernetwerk.
Omdat de vraag naar hoge capaciteiten toeneemt, worden er, onder meer in veel nieuwbouwwijken, initiatieven ontplooid om glasvezelkabel ook tot in de meterkast te leggen. Dit staat bekend als fiber to the home.

Internetbellen via VoIP
Door de opkomst van internet werd het mogelijk om te telefoneren via datzelfde internet. Deze techniek heet Voice over IP ofwel VoIP. Hierbij wordt de traditioneel gescheiden netwerken van spraak en data tot één netwerk samengevoegd. Een van de bekendste aanbieders van VoIP is Skype. Een deel van deze diensten brengt geen kosten boven op het internetabonnement met zich mee. Voor een deel van de diensten wordt uitsluitend een vast maandbedrag in rekening gebracht. Sommige providers rekenen verbindingskosten per gesprek en/of een tarief per seconde of minuut.

Verbindingstechnieken
Er zijn meerdere technieken en elementen beschikbaar, die in meer of mindere mate gebruikt worden in de communicatie via de telefoon.

 Telefoonkabel Voor het transport van de centrale naar het huis maakt men nog regelmatig gebruik van telefoonkabels. Deze kabels zorgen ook voor voeding, bij een elektriciteitsstoring blijft telefoneren dus mogelijk. Een telefoonkabel bestaat meestal uit verschillende paren, waarbij de twee geleiders van elk paar om elkaar gedraaid zijn om overspraak te voorkomen. Dit om elkaar draaien heet twisten (in Vlaanderen ook torsen), zie getwist paar. De paren kan men herkennen door een kleurencode. 
 De kleurcode is gevormd per vijf, bestaande uit telkens één kleur met de vijf basiskleuren. De eerste vijf paren zijn: wit/blauw, wit/oranje, wit/groen, wit/grijs en wit/bruin, vervolgens vijf maal rood, vijf maal zwart enzovoort.
 Een eenvoudige Nederlandse telefoonkabel bevat twee paren: rood/blauw en oranje/wit. Bovendien in het midden een blanke aardader.
 Coaxkabel Vanouds diende de coaxkabel alleen voor radio en televisie ("kabel-tv"), maar hij wordt sedert de 21e eeuw ook gebruikt voor internet en telefoon. Er is dan apparatuur met netvoeding nodig bij de abonnee. In het jargon van de providers heet het veelal niet "telefoon" maar "bellen". Spreekt men van "kabel" dan bedoelt men vaak de coaxkabel.
 Glasvezelkabel Hiervoor geldt hetzelfde als voor de coaxkabel.
 Straalverbinding Draadloze straalverbindingen tussen centrales worden veel gebruikt in moeilijk bereikbare gebieden. 
 Satellietverbinding Ook kan de communicatie plaatsvinden door middel van een satellietverbinding. Een dergelijke verbinding is interessant voor journalisten in oorlogsgebieden. Pogingen om een wereldwijd netwerk via satellietverbinding op te zetten, zijn tot dusver met financiële verliezen mislukt (Iridium van Motorola).

Samengaan van spraak- en dataoverdracht
Het begrip spraakoverdracht via telefoon is niet langer eenduidig: door de digitalisering is het overbrengen van spraak niet meer te onderscheiden van dataoverdracht. Beeld, data, spraak: het kan allemaal via hetzelfde medium.

Telefooncirkel
Een telefooncirkel of telefoonboom is een reeks personen waarbij elk de volgende belt, bijvoorbeeld bij senioren ter controle of er niets aan de hand is, bij scholieren om vrije uren door te geven, of bij werknemers voor het doorgeven van een calamiteit of andere omstandigheid die werknemers verhindert naar hun werk te komen. Vaak wordt een boomstructuur gebruikt waarbij een persoon twee anderen belt zodat het nieuws zich sneller verspreidt.

Gratis communicatie 
Wanneer er geen verbinding tot stand komt (missed call) zijn er voor de beller vaak geen kosten. Het overgaan van de telefoon en de informatie die in het toestel wordt opgeslagen (zoals vaak bij een mobiele telefoon: wie er gebeld heeft en wanneer) kunnen dan zorgen voor basale gratis communicatie, volgens tevoren gemaakte afspraken.

Verwante onderwerpen

Externe links
 De beginjaren van het Nederlandse telefoniesysteem
 Naamlijst voor den Nederlandschen Telefoondienst, 1915
 Krantenbericht over het nieuwe verschijnsel 'De telephoon'. Ingezonden bericht van Rijkstelegrafist A.C. Hissink in Het Nieuws van den Dag: kleine courant, 13 december 1877

Apparatuur