ГТД-5 EAX - GTD-5 EAX

В ГТД-5 EAX (Электронный автоматический обмен телефонного номера 5) является 5 класс телефонный коммутатор разработан GTE Автомат электрический Лаборатории. Этот цифровой Центральный офис телефон коммутация цепи система используется в бывших зонах обслуживания ГТД и многими более мелкими телекоммуникации поставщики услуг.

История

GTD-5 EAX впервые появился в Баннинг, Калифорния 26 июня 1982 г.,[1] медленно заменяя электромеханические системы, которые все еще использовались на рынке независимых переключателей в то время. ГТД-5 EAX также использовался как Телефонный коммутатор класса 4 или как смешанный класс 4/5 на рынках, слишком маленьких для GTD-3 EAX или Переключатель 4ESS. GTD-5 EAX также экспортировался за границу и производился по лицензии за пределами США, в основном в Канаде, Бельгии и Италии. К 1988 г. она занимала 4% мирового рынка коммутации с установленной базой в 11 000 000 абонентских линий.[2]GTE Automatic Electric Laboratories превратилась в GTE Network Systems, а затем в GTE Communication Systems. В 1989 году GTE продала частичное владение своим переходным подразделением компании AT&T, образуя AG Communication Systems. AG Communication Systems в конечном итоге перешла в собственность Lucent Technologies и была распущена как отдельное юридическое лицо в 2003 году.

Архитектура

Процессорные комплексы

Строительным блоком обработки GTD-5 EAX был «процессорный комплекс». Каждому из них была назначена определенная функция в рамках общей конструкции переключателя. В исходном поколении использовались процессоры Intel 8086. Они были заменены NEC V30s (совместимый с набором команд 80186 процессор с распиновкой 8086, реализованной в CMOS и несколько быстрее, чем 8086 из-за внутренних улучшений) во втором поколении и, наконец, на процессорах 80386.

Административный процессорный комплекс (APC)

APC отвечал за рабочий интерфейс с системой, администрирование контроля состояния всех аппаратных устройств, недавние изменения, выставление счетов и общее администрирование.

Телефонный процессорный комплекс (TPC)

TPC отвечал за последовательность вызовов и контроль состояния. Он получал сигнальные входы, собранные от периферийных процессоров (см. MXU, RLU, RSU и TCU ниже), и отправлял управляющую информацию обратно на периферийные процессоры.

Базовый процессорный комплекс (BPC)

Этот термин относится к APC и TPC. Физически это различие имело мало смысла, но было важно с точки зрения компиляции программного обеспечения. Поскольку процессоры APC и TPC совместно используют большое пространство, отображаемое в памяти, некоторые этапы компиляции выполнялись совместно.

Таймер и периферийный блок управления (TCU)

TCU отвечал за группу функциональных подразделений (ПФР). Каждое подразделение финансовой разведки отвечало за подключение системы к определенному классу физического соединения: аналоговые линии в подразделении аналоговой линии (и его преемнике, подразделение финансовой разведки расширенной линии); аналоговые соединительные линии в ПФР аналоговых соединительных линий; и цифровой носитель в ПФР цифровых магистралей и его преемник ПФР EDT. В отличие от SM в конкурентной Переключатель 5ESS, блоки TCU не выполняли все функции обработки вызовов, а ограничивались сбором цифр и интерпретацией сигналов.

Блок удаленной коммутации (RSU)

RSU был похож на TCU, но имел сеть, способную к локальной коммутации, и мог обрабатывать вызовы локально при разрыве каналов связи с базовым блоком.

Удаленный линейный блок (RLU)

RLU был сокращенной версией RSU без возможности локальной коммутации и ограниченной пропускной способности линии.

Устройство MultipleXor (MXU)

MXU на самом деле был Lenkurt 914E. Оператор абонентского шлейфа. При интеграции с GTD-5 EAX он использовал специальную загрузку программного обеспечения, которая разрешала обмен сообщениями с остальной частью системы.

Внутреннее общение

Большая часть обмена данными внутри GTD-5 осуществлялась через прямой ввод-вывод с отображением в память. Каждый APC и каждый TPC были подключены к трем общим блокам памяти. Эти общие блоки памяти содержали по 16 мегабайт памяти, которые были выделены для общих структур данных, как динамических структур, связанных с динамическими данными вызовов, так и статических (защищенных) данных, связанных с офисной базой данных. Все APC, TPC и TCU подключены к меньшей общей памяти, цепи распределения сообщений (MDC). Это была память на 96 портов на 8k слов, которая использовалась для помещения небольших пакетированных сообщений в программно определенные очереди. MXU, RLU и RSU все были достаточно далеко от базового блока, чтобы они не могли напрямую участвовать в обмене данными на основе общей памяти. В DT-FIU удаленного блока и его хост-TCU была установлена ​​специальная плата Remote Data Link Controller (RDLC). Это позволило установить канал последовательной связи через выделенный временной интервал оператора DS1. TCU хоста отвечал за пересылку сообщений от удаленного устройства через MDC.

Сеть

На ГТД-5 было два поколения сети. Последняя сеть стала доступной примерно в 2000 году, но ее характеристики не описаны в общедоступной документации. Сеть, описанная в статье, является исходной сетью, доступной с 1982 по 2000 год.

GTD-5 EAX работает по топологии «время-пространство-время» (TST). Каждый TCU содержал два временных переключателя (TSW) с общей емкостью 1544 временных интервала: 772 в исходном временном переключателе и 772 в оконечном временном переключателе. К TSW подключены четыре ПФР по 193 временных интервала в каждом. Транкинговые ПФР подключили 192 временных интервала объекта (восемь несущих DS1 или 192 отдельных аналоговых соединительных линии). Исходная аналоговая линия FIU имела емкость 768 строк с одним кодеком на строку. Цифровой выход 768 кодеков был сконцентрирован на 192 временных интервалах перед подачей на таймер, концентрация 4: 1. В конце 1980-х годов стали доступны рамы с более высокой пропускной способностью, состоящие из 1172 и 1536 линий, что позволило использовать более высокие коэффициенты концентрации 6: 1 и 8: 1.

Коммутатор Space Switch (SSW) находился под контролем TPC и APC, которые обращались к нему через контроллер космического интерфейса (SIC). SSW был разделен на восемь блоков космической коммутации (SSU). Каждый SSU мог переключать все 772 канала между 32 TCU. Первые 32 блока TCU последовательно подключены к первым двум блокам SSU. Таким образом, параллельное соединение двух SSU обеспечило удвоение пропускной способности сети, необходимой для сети CLOS. Когда система выросла за пределы 32 TCU, были добавлены еще 6 SSU. Два из этих SSU подключены к TCU32-TCU63 способом, прямо аналогичным первым двум SSU. Два подключили входы от TCU0-TCU31 к выходу TCU32-TCU63, а два последних подключили выходы TCU32-TCU63 к входу TCU0-TCU31.

В GTD-5, в отличие от своих современников, технология серийных линий не использовалась широко. Сетевое взаимодействие было основано на 12-битном параллельном PCM-слове.[3] переносится по кабелям с параллельными витыми парами. Связь между процессорами и периферийными устройствами была отображена в память, с аналогичными кабелями, расширяющими 18-битный адрес и шины данных между кадрами.

Аналоговая линия ПФР (AL-FIU)

AL-FIU содержал 8 симплексных групп по 96 линий в каждой, называемых модулями аналоговых линий (ALU), управляемых резервным контроллером, аналоговым блоком управления (ACU). 96 линий в каждом ALU были размещены на 12 платах по восемь линейных цепей. Эти 12 печатных плат были электрически сгруппированы в четыре группы по три платы, где каждая группа из трех плат совместно использовала группу PCM с последовательным 24 временным интервалом. Возможности назначения временных интервалов кодека использовались для управления временными интервалами в группе PCM. ACU содержал схему выбора временного интервала, которая могла выбрать один и тот же временной интервал из восьми групп PCM (то есть сетевой временной интервал 0-7 выбирал бы временной интервал PCM 0, сетевой временной интервал 8-15 выбирал бы временной интервал PCM 1 и т. Д., Давая восемь возможностей для временного интервала 0 PCM для подключения к сети). Поскольку один и тот же временной интервал можно было выбрать только восемь раз из тридцати двух возможных кандидатов, общая концентрация была четыре к одному. Более позднее поколение расширило количество ALU до двенадцати или шестнадцати, в зависимости от ситуации, что дало большую эффективную концентрацию.

Аналоговая магистраль FIU (AT-FIU)

АТ-ПФР было переупакованной АЛ-ПФР. Поддерживались только две симплексные группы, а магистральные карты имели четыре цепи вместо восьми. В группах PCM было шесть карт вместо трех. Поскольку две симплексные группы обеспечивали в общей сложности 192 соединительных линии, AT-FIU не был сконцентрирован, как того требуют интерфейсы соединительных линий.

Цифровая магистраль ПФР (ДТ-ПФР)

Т-авианосец участки были завершены, по четыре на карту, в схеме интерфейса Quad Span (QSIC) в интерфейсных модулях цифровых соединительных линий (DTU). На каждую копию было установлено по два QSICS. обеспечивая емкость восьми DS1. Цепи интерфейса пролета были полностью дублированы, и все схемы управления работали в шаг между двумя копиями. Такая компоновка обеспечивала отличное обнаружение отказов, но в самых ранних версиях страдала конструктивными недостатками. Исправленные версии дизайна не были широко доступны до начала 1990-х годов. Расширенный цифровой соединительный блок (EDT) более позднего поколения включал 8 T-образных несущих на карту и интерфейсы ESF и PRI. Это подразделение финансовой разведки также работало синхронно между двумя копиями, но имело небольшую заднюю панель, установленную на «грифе» для размещения схемы трансформатора.

Архитектура процессора

На протяжении всего своего жизненного цикла GTD-5 EAX включал в себя архитектуру процессора с четырехкратным резервированием. Основной процессорный комплекс APC, TPC, TCU, RLU и RSU состоял из пары процессорных карт, и каждая из этих процессорных карт содержала пару процессоров. Пара процессоров на карте выполняла точно такую ​​же последовательность инструкций, и выходные данные пары сравнивались каждый такт. Если результаты не были идентичными, процессоры немедленно сбрасывались, и пара процессоров на другой карте переводилась в оперативный режим как активный процессорный комплекс. Активный процессор всегда обновлял память, поэтому при этих принудительных переключениях происходила небольшая потеря данных. Когда переключение было запрошено в рамках планового обслуживания, переключение могло быть выполнено без потери данных вообще.

Архитектура программного обеспечения

GTD-5 EAX был запрограммирован в специальной версии Паскаль.[4][5] Этот Паскаль был расширен за счет включения отдельной фазы компиляции данных и типов, известной как COMPOOL (Коммуникационный пул). Обеспечивая эту отдельную фазу компиляции, можно обеспечить строгую типизацию для отдельной компиляции кода. Это позволяло проверять типы вне границ процедур и за пределами процессора.

Небольшая часть кода была запрограммирована на языке ассемблера 8086. Используемый ассемблер имел препроцессор, который импортировал идентификаторы из COMPOOL, что позволяло проверять совместимость типов между Паскалем и сборкой.

Самые ранние периферийные устройства были запрограммированы на языке ассемблера, соответствующем каждому процессору. В конце концов, большинство периферийных устройств было запрограммировано на языках C и C ++.

Администрация

Система администрируется с помощью набора телетайп "Каналы" (также называемые системная консоль ). К этим каналам были подключены различные подвесные системы для выполнения специализированных функций.

Патенты

Ниже приводится неисчерпывающий список патентов США, применимых к конструкции GTD-5 EAX.

  • 4569017 Дуплексная схема синхронизации центрального процессора
  • 4757494 Метод создания аддитивных комбинаций для голосовых образцов PCM
  • 4835767 Аддитивная схема динамика PCM для организации конференций с разделением времени
  • 4466093 Организация конференции с разделением времени
  • 4406005 Устройство контроля времени Dual Rail для цифровой коммутационной системы T-S-T
  • 4509169 Двухканальная сеть для удаленного коммутационного блока
  • 4466094 Устройство сбора данных для конференц-связи
  • 4740960 Устройство синхронизации для схемы сканирования мультиплексированных по времени данных
  • 4580243 Схема дуплексной синхронизации асинхронных сигналов
  • 4466092 Устройство ввода тестовых данных для конференц-связи
  • 4740961 Схема синхронизации для оборудования дуплексного цифрового диапазона
  • 5226121 Метод деадаптации битрейта с использованием протокола ECMA 102
  • 4532624 Устройство проверки четности для сети удаленного коммутационного блока
  • 4509168 Цифровой дистанционный коммутационный блок
  • 4514842 T-S-T-S-T Цифровая коммутационная сеть
  • 4520478 Устройство космической сцены для цифровой коммутационной системы T-S-T
  • 4524441 Модульная компоновка космической сцены для цифровой коммутационной системы T-S-T
  • 4524422 Модульно расширяемый космический каскад для цифровой коммутационной системы T-S-T
  • 4525831 Устройство интерфейса для буферизации коммуникационной информации между ступенями коммутатора T-S-T
  • 5140616 Сетевая независимая схема синхронизации, которая позволяет синхронному мастеру подключаться к адаптеру данных с коммутацией каналов
  • 4402077 Двухканальный модуль времени и управления для дуплексной системы цифровой коммутации T-S-T
  • 4468737 Схема расширения мультиплексной шины адреса и данных на удаленные периферийные устройства
  • 4374361 Схема контроля отказа часов, использующая пару счетчиков для индикации отказа часов в пределах двух импульсов
  • 4399534 Двухканальный модуль времени и управления для дуплексной системы коммутации T-S-T-digital
  • 4498174 Схема параллельной проверки циклическим резервом

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ "100 лет телефонной коммутации", Роберт Дж. Чапюи, А. Э. Джоэл, младший, Амос Э. Джоэл, стр. 392
  2. ^ Справочник по электронным материалам, Merrill L. Minges, Международный комитет справочников ASM, стр. 384, таблица 1.
  3. ^ «100 лет телефонной коммутации», Роберт Дж. Чапюи, А. Э. Джоэл, младший, Амос Э. Джоэл, стр. 391
  4. ^ Mualim, S .; Салм, Ф. (1991). «Миграция разработки программного обеспечения с мэйнфреймов на рабочие станции (программное обеспечение системы коммутации)». Глобальная телекоммуникационная конференция IEEE GLOBECOM '91: обратный отсчет до нового тысячелетия. Запись конференции. С. 830–835. Дои:10.1109 / GLOCOM.1991.188498. ISBN  0-87942-697-7.
  5. ^ "100 лет телефонной коммутации", Роберт Дж. Чапюи, А. Э. Джоэл, младший, Амос Э. Джоэл, стр. 51

внешняя ссылка