Sistema de conmutación 5ESS

Cada módulo de conmutación (SM) gestiona entre varios cientos y unos miles de líneas telefónicas, cientos de troncales o una combinación de ambas. Cada uno cuenta con sus propios procesadores , también llamados controladores de módulo, que realizan la mayoría de los procesos de gestión de llamadas mediante sus propias tarjetas de memoria . Originalmente, los procesadores periféricos iban a ser Intel 8086 , pero resultaron insuficientes y el sistema se introdujo con procesadores Motorola de la serie 68000. Al mismo tiempo, se cambió el nombre del armario que aloja este equipo, pasando de Módulo de Interfaz a Módulo de Conmutación.

Las unidades periféricas se encuentran en estantes en la central telefónica. En la mayoría de las centrales, predominan las unidades de línea (LU) y las unidades de línea digital troncales (DLTU). Cada central telefónica cuenta con unidades de servicio digital local (LDSU) que proporcionan diversos servicios a las líneas y troncales, incluyendo la generación y detección de tonos. Las unidades de servicio digital global (GDSU) proporcionan servicios menos frecuentes a toda la central. El intercambiador de ranuras de tiempo (TSI) de la central telefónica utiliza memoria de acceso aleatorio para retrasar cada muestra de voz y ajustarla a una ranura de tiempo que transportará la llamada a través de la central a otra central telefónica o, en algunos casos, a la misma central telefónica.

Los tramos de portadora T se terminan, originalmente uno por tarjeta pero en modelos posteriores generalmente dos, en Unidades de Troncales de Línea Digital (DLTU) que concentran sus canales DS0 en el TSI. Estos pueden servir como troncales entre oficinas o, utilizando la Portadora de Bucle de Abonado Integrada, líneas de abonado. Las señales DS3 de mayor capacidad también pueden tener sus señales DS0 conmutadas en unidades SONET de Unidad de Red Digital (DNUS), sin demultiplexarlas a DS1 . Los SM más nuevos tienen interfaces DNUS (DS3) y OIU óptica (OC12) con una gran cantidad de capacidad.

Los SM cuentan con tarjetas de interfaz de enlace dual (DLI) para conectarse mediante fibra óptica multimodo a los módulos de comunicaciones para la conmutación por división de tiempo a otros SM. Estos enlaces pueden ser cortos, por ejemplo, dentro del mismo edificio, o pueden conectar SM en ubicaciones remotas. Las llamadas entre las líneas y troncales de un SM en particular no necesitan pasar por el CM, y un SM ubicado remotamente puede funcionar como conmutación distribuida , administrada desde el AM central. Cada SM tiene dos circuitos de intercambio de ranuras de tiempo /controlador de módulo (MCTSI) para redundancia.

A diferencia del DMS-100 de Nortel , que utiliza tarjetas de línea individuales con un códec , la mayoría de las líneas se encuentran en concentradores analógicos de división espacial de dos etapas o Unidades de Línea , que conectan hasta 512 líneas, según sea necesario, a las 8 tarjetas de canal que contienen 8 códecs cada una, y a circuitos de servicio de alto nivel para timbres y pruebas. Ambas etapas de concentración se incluyen en la misma tarjeta GDX (Gated Diode Access). Cada tarjeta GDX da servicio a 32 líneas, 16 enlaces A y 32 enlaces B. La disponibilidad limitada ahorra dinero con matrices incompletas. La Unidad de Línea puede tener hasta 16 tarjetas GDX conectadas a las tarjetas de canal mediante enlaces B compartidos, pero en oficinas con mayor tráfico de líneas se equipa un número menor de tarjetas GDX.

Las líneas ISDN son atendidas por tarjetas de línea individuales en una ISLU (Unidad de Línea de Servicios Integrados).

El Módulo Administrativo (AM) es un miniordenador central de doble procesador de la serie AT&T 3B , que ejecuta UNIX-RTR . El AM contiene los discos duros y las unidades de cinta que se utilizan para cargar y realizar copias de seguridad del software del procesador central y periférico, así como de las traducciones. Las unidades de disco eran originalmente varias unidades multiplato SMD de 300 megabytes en un bastidor independiente. Ahora constan de varias unidades SCSI multigigabyte redundantes, cada una alojada en una tarjeta. Las unidades de cinta eran originalmente de carrete abierto de media pulgada a 6250 bits por pulgada, que fueron reemplazadas a principios de la década de 1990 por casetes de cinta de audio digital de 4  mm .

The Administrative Module is built on the 3B21D platform and is used to load software to the many microprocessors throughout the switch and to provide high speed control functions. It provides messaging and interface to control terminals. The AM of a 5ESS consists of the 3B20x or 3B21D processor unit, including I/O, disks, and tape drive units. Once the 3B21D has loaded the software into the 5ESS and the switch is activated, packet switching takes place without further action by the 3B21D, except for billing functions requiring records to be transferred to disk for storage. Because the processor has duplex hardware, one active side, and one standby side, a failure of one side of the processor will not necessarily result in a loss of switching.

The Communications Module (CM) forms the central time switch of the exchange. 5ESS uses a time-space-time (TST) topology in which the Time-Slot-Interchangers (TSI) in the Switching Modules assign each phone call to a time slot for routing through the CM.

CMs perform time-divided switching and are provided in pairs; each module (cabinet) belonging to Office Network and Timing Complex (ONTC) 0 or 1, roughly corresponding to the switch planes of other designs. Each SM has four optical fiber links, two connecting to a CM belonging to ONTC 0 and two to ONTC 1. Each optical link consists of two multimode optical fibers with ST connectors to plug into transceivers plugged into backplane wiring at each end. CMs receive time-multiplexed signals on the receive fiber and send them to the appropriate destination SM on the send fiber.

The Very Compact Digital Exchange (VCDX) was developed with the 5ESS-2000, and marketed to mostly non-Bell telephone companies as an inexpensive, effective way to offer ISDN and other digital services in an analog switching center. This avoided the capital expense of retrofitting the entire analog switch into a digital one to serve all of the switch's lines when many wouldn't require it and would remain POTS lines.

An example would be the (former) GTE/Verizon Class-5 telephone switch, the GTD-5 EAX. Like the Western Electric1ESS/1AESS, it served mostly medium to large wire centers.

El VCDX independiente también podía funcionar como conmutador para centros de telecomunicaciones muy pequeños (una CDX - Community Dial Office ) de menos de ~400 líneas. Sin embargo, para centros de telecomunicaciones pequeños, de 400 a 4000 líneas, esa función generalmente la desempeñaban los RSM, un "SM remoto" 5ESS, los ORM o los ORM cableados. El RSM se controla mediante líneas T1 conectadas a una unidad DLTU. Las dos primeras líneas T1 controlan el RSM y son necesarias para que se produzcan los cambios recientes. Los RSM pueden tener hasta 10 líneas T1. Puede haber varios RSM en una oficina. Un ORM puede alimentarse mediante fibra óptica directa o mediante cable coaxial, por lo que se denomina ORM cableado. Un RSM u ORM puede tener muchas de las mismas unidades periféricas que forman parte de un conmutador 5ESS completo. Un RSM tiene un alcance limitado y puede dar servicio a partes de una gran área metropolitana u oficinas rurales. Un ORM o ORM cableado puede ubicarse técnicamente en cualquier lugar y se prefirió al RSM una vez que el ORM estuvo disponible. Tanto el RSM como el ORM se utilizan a menudo como centro de cableado de Clase 5 para pueblos pequeños y medianos alojados desde un 5ESS ubicado en una ciudad más grande. El ORM cableado se conecta mediante cable coaxial desde una unidad MUX y se alimenta a una TRCU que convierte el cable coaxial en una conexión al DLI. También existía un ORM de dos millas que se utilizaba cuando una oficina se separaba o tomaba un área de otra oficina. La distancia en este era de 2 millas desde una oficina anfitriona y se alimentaba directamente mediante fibra óptica. Como con cualquier SM, el tamaño viene determinado por la cantidad de ranuras de tiempo necesarias para cada unidad periférica. Los ORM se enlazan con DS3, los RSM se enlazan con líneas T1. El VCDX también se utilizaba como una gran centralita privada (PBX). Las comunidades pequeñas de menos de 400 líneas también se abastecían con unidades SLC-96 o unidades Anymedia.

El VCDX independiente cuenta con un único módulo de conmutación y carece de módulo de comunicaciones. Su estación de trabajo Sun Microsystems SPARC ejecuta Solaris (sistema operativo basado en UNIX ), que a su vez ejecuta un sistema de emulación MERT OS para procesadores 3B20/21D , actuando como módulo administrativo del VCDX. El VCDX utiliza las fuentes de alimentación telefónicas habituales de la central telefónica (que son fuentes de alimentación ininterrumpida de gran capacidad ) y dispone de conexiones al sistema de interconexión digital de la central para acceso T1 , etc.

El 5ESS tiene dos arquitecturas de señalización diferentes: Anillo de Interfaz de Red Común (CNI) y Señalización SS7 basada en Unidad de Conmutación de Paquetes (PSU) .