Система коммутации с перекладиной номер пять - Number Five Crossbar Switching System
В Система коммутации номер пять с перекладиной (Переключатель 5XB) телефонный коммутатор для телефонные станции разработано Bell Labs и изготовлен Western Electric начиная с 1947 года. Он использовался в Bell System в основном как Телефонный коммутатор класса 5 в телефонная сеть общего пользования (PSTN) до начала 1990-х годов, когда он был заменен на электронные системы коммутации. Варианты использовались как комбинированные системы Класса 4 и Класса 5 в сельской местности, и как TWX выключатель.
Изначально 5XB предназначался для использования преимуществ переключение перекладины в большие и маленькие города с несколькими тысячами телефонные линии. Типичный начальный размер составлял от 3000 до 5000 строк, но система имела практически неограниченную емкость роста. Ранее 1XB городская перекладина была непрактично дорогостоящей в небольших установках и имела трудности с управлением большими группами стволов. 5XB был преобразован в проволочные пружинные реле в 1950-х и иным образом модернизированы в 1960-х для обслуживания станций с десятками тысяч линий. Финал 5А Перекладина вариант, выпускавшийся с 1972 года, был доступен только в размерах 980 и 1960 линий и обычно поставлялся на одной поддон, а не собираются на месте, как обычно, для крупных бирж.
Коммутационная ткань
5XB представила Перезвоните Принцип, в котором начальная последовательность переключателей концентрации от линии к приемнику цифр полностью отбрасывалась во время завершения вызова, поэтому его связи можно было немедленно повторно использовать для того или иного вызова. Он также использует ту же четырехступенчатую структуру коммутации для входящих и исходящих вызовов. Все линии оканчиваются на Кадры ссылок на линии и все соединительные линии и большинство сервисных цепей на рамы магистральных звеньев. Каждый TLF связан со всеми LLF не менее чем десятью соединители
Кадр ссылки на линию
Фреймы линейных соединений (LLF) представляют собой ярусы перекрестных переключателей 10x20 в двух или более отсеках. Коммутаторы в первом отсеке имеют свои горизонтальные кратные или «полые провода», разрезанные пополам, эффективно разделяя каждый переключатель на линейный переключатель и линейный переключатель. Каждый из десяти соединительных переключателей имеет десять соединительных элементов на своих десяти вертикалях, и каждый из его десяти уровней был подключен как линейная линия к одному из десяти линейных переключателей LLF. Таким образом, кадр линейного соединения завершает 100 узлов перехода. Каждый узел имеет полную доступность к сотням линий связи. Количество линий и, следовательно, коэффициент концентрации линий (LCR) было рассчитано с учетом ожидаемой занятости.
Каждый линейный переключатель в этом первом смешанном отсеке имеет девять линий на девяти вертикалях, десятая вертикаль зарезервирована для целей тестирования. В дополнение к 90 линиям на этих коммутаторах каждый LLF имеет по крайней мере один отсек для простого линейного коммутатора с еще десятью линейными коммутаторами, несущими 200 линий. Таким образом, минимальный размер LLF составляет 290 линий при соотношении концентраций линий 2,9: 1. Необязательно, у него есть еще один фрейм с еще десятью переключателями и еще 200 линиями и так далее, вплоть до максимального коэффициента концентрации линий 5,9: 1, поскольку все они используют одни и те же 100 линий связи. Линейная схема очень похожа на 1XB с линейным реле для предупреждения коммутатора о состоянии срабатывания и вертикальными контактами отклонения от нормы вертикального переключателя, служащими в качестве реле отключения.
Для целей управления абонентские линии на коммутаторах LLF разделены на вертикальные группы по пятьдесят, по пять линейных блоков на каждом из десяти коммутаторов. Каждая вертикальная группа разделена на пять вертикальных файлов по десять строк, важных из-за класса обслуживания или идентификации группы клиентов в дальнейшем. Centrex office, используется всеми десятью строками в вертикальном файле. Сотрудники офисов Centrex много времени стояли на лестницах, меняя проводку. Класс обслуживания поля данных вверху LLF.
В конце карьеры 5XB размер соединительной группы и, следовательно, эффективность связи в крупнейших офисах были увеличены за счет использования рам вспомогательных линий связи (ALL). ALL - это отсек с десятью переключающими переключателями, как обычно, разделенными на левую и правую половины. Одна половина имеет на своих уровнях звенья линии четного пронумерованного LLF, а на своих вертикалях - стыки соседнего нечетного пронумерованного; другая половина - наоборот. Таким образом, каждый LLF может использовать точки соединения своего партнера, если маркер не смог найти свободный путь с первой попытки. Поскольку они нечетные и четные, их соединители появляются на противоположных сторонах соединительных переключателей соединительных линий, таким образом, обеспечивая доступ к соединительным линиям соединительных линий. Соединения через ALL использовались только в периоды интенсивного трафика.
Рама звена багажника
Соединители соединены проводом от LLF через рамку группирования соединителей к уровням коммутаторов соединителя соединительных линий в рамке соединительных линий (TLF). В отличие от более ранних конструкций, у соединителей нет надзорный реле или другое активное оборудование, при этом все такие функции назначаются магистральным цепям. Базовая конструкция TLF имеет десять соединительных переключателей с их горизонтальными кратными пополам, следовательно, двести соединителей и двести магистральных линий связи с десятью магистральными коммутаторами. Банджо-проводка магистрального коммутатора не была разделена, но трюк на уровне дискриминатора посвятил два уровня удвоению использования других восьми, что позволило каждому магистральному коммутатору подключить шестнадцать магистральных линий к своим двадцати магистральным каналам. Это приводит к тому, что TLF имеет соотношение концентраций ствола 0,8: 1 (TCR). Такая степень деконцентрации в конечном итоге привела к тому, что ствол выглядел слишком мало для необходимого разнообразия типов ствола. В последних офисах 5XB 1970-х годов были коммутаторы соединительных линий типа C с двенадцатью уровнями, два из которых использовались для дискриминации, что оставило TCR равным единице.
TLF, имеющий в два раза больше звеньев, переключателей и соединителей, чем LLF, всегда имеет в два раза больше LLF, чем TLF. Первоначально максимальное количество составляло десять TLF и двадцать LLF, известных как 10x20, и поначалу редко достигалось. В конце 1950-х годов были добавлены несколько отсеков для переключателей соединительных соединительных линий (ETL и SETL), чтобы дать каждой TLF доступ к большему количеству соединителей. Первая расширенная версия позволяла каждому офису иметь размер 20x40, а в 1960-х годах максимум достигал 30x60. На этом разработка остановилась, потому что четырехступенчатая компоновка становилась все менее эффективной при больших размерах, а также потому, что Переключатель 1ESS с восемью ступенями находился в разработке.
Канал от линии к магистрали состоит из трех звеньев коммутационной сети: линейного звена, соединителя и транкового звена. В офисе размером 10x20 и более десять каналов, пронумерованных от 0 до 9, были доступны от любой линии до любой магистрали. Номер переключателя соединительной линии и номер переключателя соединительной линии совпадают с номером канала. Логика в маркере сравнивает десять ссылок каждого типа, чтобы получить чистый канал. Отсутствие канала называется несоответствие и привел к выбору другой магистрали или другой линии, или к использованию ALL там, где она существует, или к отказу и предоставлению вызывающему абоненту возможности повторить попытку.
Магистральные цепи
Как и в предыдущих проектах, наблюдение входящих вызовов обрабатывается наборами реле, известными как входящие магистральные цепи. В отличие от предыдущих проектов, эта работа также выполняется в магистральной цепи для исходящих вызовов, поэтому соединительные схемы отсутствуют. Поскольку разные исходящие соединительные линии подключены к разным местам и используются для разных вызовов, их наборы реле могут быть специализированы для определенного типа сигнализации или учета вызовов (см. автоматический учет сообщений ) или другая особенность. Таким образом TSPS ствол может дать полный контроль оператору, а E и M сигнализация Магистраль может передавать сигналы, необходимые для частной междугородней линии, в то время как локальная исходящая магистраль может быть проще.
Благодаря этой более сложной магистральной схеме, исходящие магистрали выбираются более быстрым и универсальным методом, чем использовавшийся ранее тест на рукавах. Каждая магистральная цепь обеспечивает заземление на выводе FT для индикации бездействия. Выводы FT для магистралей в определенной группе перекрестно соединены с выводом FTC (общий тест кадра) для своего кадра магистрального канала, чтобы указать, что TLF имеет одну или несколько свободных магистралей в этой группе. Маршрутное реле в завершающем маркере подключает реле датчиков ко всем кадрам магистральных каналов, позволяя маркеру выбрать TLF, у которого есть свободная магистраль, а затем подключиться к этой магистрали через соединитель магистральных каналов (TLC), чтобы выбрать одну из этих незанятых магистралей. . Этот двухэтапный метод, наряду со смешиванием входящего и исходящего трафика, распределял трафик более равномерно, тем самым облегчая проблемы перегрузки канала, которые часто возникали с более ранними методами, которые ограничивали группу магистралей одним или двумя исходящими кадрами коммутатора.
Этот метод менее эффективен для телефоны с монетами, которые нуждаются в специальной сигнализации. В городских районах их обслуживали старые биржи, у которых были отдельные соединители для монетных телефонов. Там, где 5XB был единственным обменом, был разработан ряд методов обхода. Обычные телефоны и телефоны для монет использовали более сложные и дорогие сундуки для монет, либо были установлены отдельные маршруты, либо сундуки для монет были подключены через тандемные переключатели включая сам 5XB, действующий как отдельный тандем. В этом последнем случае вызов должен был использовать два соединения через коммутационную матрицу: одно для подключения линии к магистрали контроля монет, а другое для соединения этой магистрали с исходящей магистралью.
Это также было менее эффективным для тандемных вызовов, поскольку фабрика не могла напрямую соединить магистраль с магистралью. Вместо этого каждая входящая магистраль, которая может выполнять тандемные вызовы, должна иметь внешний вид кадра линейной связи, как если бы это была линия. Чтобы избежать расходов, входящие соединительные линии были разделены на группы, некоторые из которых имели возможность тандема, а некоторые нет. Этой сложности удалось избежать в местах, достаточно больших, чтобы заплатить за отдельный тандемный переключатель.
Подключение магистралей к входящие регистры а исходящие отправители не проходят через четырехступенчатую голосовую структуру. Скорее, это происходит через выделенную одноступенчатую перекрестную сеть, известную как ссылка входящего регистра (IRL) или ссылка исходящего отправителя (OSL) соответственно. Регистры и отправители разделены на группы по десять штук, по одному на каждый уровень из такого количества перекрестных переключателей, которое соответствует трафику, который они могут обрабатывать. Разные соединительные линии подключаются к разным IRL или OSL в зависимости от того, какой тип сигнализации они используют; т.е. IRDP, IRRP (см. переключатель панели ), или же IRMF.
Предыдущие системы использовали реле во входящей магистрали для управления звонком и возврата тонального сигнала «занято». 5XB использует переключатель выбора звонка (RSS): ригельный переключатель с десятью вертикалями, обслуживающий десять стволов. Различные уровни обеспечивают различные тоны и вызывной ток различной длительности и частоты (особенно ценно для партийные линии ). Уровни 0 и 1 используются в качестве уровней различения для установки полярности для выборочного звонка на сторона наконечника или сторона кольца. Особенно чувствительное реле RT с проволочной пружиной используется для обнаружения с крючка от звенящей линии, отпустите удерживающий магнит RSS и включите экранированное реле контроля, чтобы перевернуть батарею контроль ответа будет возвращен исходному концу.
Общий контроль
Обратный вызов, однократный вызов и другие сложные методы требуют более сложных элементов управления, но они повысили эффективность и стали стандартом для более поздних разработок. 5XB также разделяет регистры для приема цифр от отправителей для их отправки. Это усложнение требует большей передачи данных между цепями управления, но значительно сокращает время удержания отправителей и повышает общую эффективность и универсальность без необходимости вкладывать универсальность в большие, многочисленные и сложные отправители, как в более ранние системы.
Регистры источника (OR) подключены к кадру магистрального канала (TLF). В исходном 5XB маркер, после предупреждения об условиях отключения, выбирает ИЛИ с помощью того же механизма, который он использует для выбора магистрали, определяет свободный путь между линией и ИЛИ, загружает в ИЛИ любую информацию, необходимую для последующей обработки (например, как линейное оборудование и класс обслуживания) и освобождает себя. Затем OR принимает цифры (вращающиеся или тональные), сохраняет их в пакетах язычковых реле и использует предварительный переводчик, чтобы определить, сколько цифр следует принять, прежде чем снова вызвать маркер для завершения вызова.
Более крупные системы 5XB были построены в 1960-х годах с большим количеством маркеров. Чтобы сэкономить деньги, маркеры были разделены на два типа: простые маркеры тонового набора (DTM) только для подключения линии к OR, и маркеры завершения (CM), во много раз более сложные и дорогостоящие, для завершения вызова на внешнюю линию или из нее. . CM имеет, помимо других функций, возможность переводить первые 3 цифры телефонного номера (или 6 при использовании отдельного переводчика внешней зоны) для определения правильных исходящих соединительных линий и обработки.
РазъемыПодобно шинам данных внутри ЦП компьютера, маркеры подключаются к периферийному оборудованию. каждый разъем состоит из больших реле по 30 контактов в каждом, для подключения всех выводов, по которым маркер будет обмениваться информацией и управляющими сигналами. Например, каждый из продолговатых язычковых пакетов в операционной должен быть подключен пятью выводами через соединитель маркера исходного регистра для передачи сигнала код два из пяти представляет одну набранную цифру. Что касается скорости, передача полностью параллельна, поэтому для соединения такого количества проводов требуется множество больших реле. Разъемам, которые отвечают на запрос действия периферийной схемы, присваивается имя запрашивающей схемы и «маркер», как в ORMC или IRMC. Разъемы, использование которых было запрошено маркером, названы только в честь цепи, к которой они подключаются, например, разъем outsender, разъем линии связи и разъем регистратора неисправностей.
Одним из недостатков поэтапных и других ранних систем является то, что предпочтение по выбору каналов или каналов выбора фиксировано, а наиболее предпочтительные ссылки используются чаще, в результате одно и то же неисправное оборудование блокирует повторные попытки вызова до тех пор, пока снят с эксплуатации. Маркеры 5XB были разработаны для изменения предпочтений таким образом, что маловероятно, что те же элементы схемы будут использоваться в следующем вызове. Таким образом, если при вызове возникнет проблема с оборудованием, вторая попытка, вероятно, будет успешной.
Отчасти из-за этого преднамеренного дизайнерского решения, призванного защитить пользователей от отказов компонентов, несколько общих маркеров содержат большое количество схем самопроверки. Это возможно, потому что есть только несколько маркеров, и полезно, потому что их правильное функционирование имеет решающее значение. Например, цифровые коды проверяются, чтобы убедиться, что активированы ровно две из пяти строк. Когда встроенные схемы самотестирования маркера обнаруживают ошибку, на испытательной станции вырабатывается большая перфокарта, фиксирующая отказ, чтобы помочь стрелочникам обнаружить его и диагностировать источник. Перфорация некоторых карт видна в нижнем левом углу изображения тестового кадра ниже.
Тестирование
В большей степени, чем в предыдущих разработках, средства тестирования централизованы в главной тестовой рамке (MTF). Этот сложный элемент оборудования подключается ко всему обычному управляющему оборудованию и может, например, автоматически использовать возможности цифровых приемников для работы с различными скоростями, напряжениями и другими параметрами. MTF может выбирать определенные исходящие соединительные линии, включая проверку способности маркеров выбирать различные линии для определенных соединительных линий. Этот испытательный стенд стал более ценным, поскольку Centrex, прямой дистанционный набор, и другие нововведения усложнили задачи перевода и выбора транка. При использовании для тестирования линий MTF может тестировать переводы и проводить тесты вольтметра для обнаружения дисбаланса импеданса и других электрических состояний, которые могут ухудшить работу.
Другое испытательное оборудование включает рамку для испытания изоляции линии и рамку для автоматического испытания магистрали. Последний управлялся через Телетайп считыватель магнитной ленты, и проводились магистральные тесты на основе инструкций, закодированных на 5-уровневой перфоленте. Тестовый кадр автоматизированного переводчика AMA проверяется на неправильное подключение, которое может вызвать ошибки при выставлении счетов. Панель неавтоматического тестирования исходящих соединительных линий позволяет вольтметр и сигнализацию проверять соединительные линии в удаленные офисы, освобождая MTF от этой утомительной работы. Каждая исходящая магистраль представлена двумя гнездами: одно для тестового доступа к цепям вольтметра и передатчика, а другое - для операции включения. Главный тестовый кадр мог при необходимости отменять статус занятости.
Расширенные услуги
Первый офис с возможностью прямого международного набора (IDDD ) в Соединенных Штатах была обменная станция LT-1 на 10-м этаже здания биржи на 435 West 50th Street в Манхэттене, Нью-Йорк. Группа его MF-передатчиков была оборудована для удовлетворения уникальных требований этой службы с двумя импульсами. Большинство крупных новых городских 5XB в последующие годы имели IDDD, и он был модернизирован для некоторых существующих, но в большинстве из них отсутствовала возможность двойного импульса, эта работа выполнялась TSPS.
Также пользуясь преимуществами превосходной универсальности 5XB, Centrex был изобретен как пакет услуг. Потом сохраненные обмены программным управлением позволили более обширные сервисные функции. Autovon изначально использовалась четырехпроводная версия 5XB с более сложной маркер для реализации своей неиерархической полигридной системы маршрутизации. Магистральные цепи имели дополнительную логику и встроенное хранилище данных для реализации многоуровневый приоритет и приоритетное прерывание.
Картинный телефон прибыл в начале 1970-х. Переключатель 1ESS уже поступал на вооружение и обеспечивал более сложную основу для расширенных услуг, но еще не был так широко доступен, поэтому 5XB был обозначен как средство переключения. Каждая линия Picturephone имеет шесть проводов: старая говорящая пара плюс пара для передачи видео и пара для приема видео. Новая широкополосная коммутационная матрица была разработана с использованием 6-проводной версии перекрестных переключателей типа B, причем два провода были заземлены, что уменьшило перекрестные помехи для двух пар видео. При завершении вызова Picturephone завершающий маркер сначала выбирал линию или соединительную линию, к которой будет завершена аудиочастота вызова, а затем настраивал переключатели аудио и видео. Широкополосные удаленные коммутаторы (WBRS) были установлены на небольших телефонных станциях в качестве видеоконцентраторов для линий, выходящих за пределы диапазона видеосигнала от более крупной станции, которой была предоставлена функция Picturephone.