GTD-5 EAX

GTD -5 EAX ( General Telephone Digital Number 5 Electronic Automatic Exchange ) är en klass 5 telefonväxel som utvecklats av GTE Automatic Electric Laboratories. Detta digitala telefonkretskopplingssystem för centralkontor används i de tidigare GTE-tjänstområdena och av många mindre leverantörer av telekommunikationstjänster .

Historia

GTD-5 EAX dök upp först i Banning, Kalifornien den 26 juni 1982, och ersatte långsamt de elektromekaniska systemen som fortfarande var i bruk på den oberoende switchmarknaden vid den tiden. GTD-5 EAX användes också som en klass 4 telefonväxel eller som en blandad klass 4/5 på marknader för små för en GTD-3 EAX eller 4ESS switch . GTD-5 EAX exporterades också internationellt och tillverkades utanför USA på licens, främst i Kanada, Belgien och Italien. År 1988 hade den 4 % av den globala bytemarknaden, med en installerad bas på 11 000 000 abonnentlinjer. GTE Automatic Electric Laboratories blev GTE Network Systems och senare GTE Communication Systems. 1989 sålde GTE delägandet av sin växlingsdivision till AT&T och bildade AG Communication Systems. AG Communication Systems föll så småningom under ägandet av Lucent Technologies och upplöstes som en separat företagsenhet 2003.

Arkitektur

Processorkomplex

Bearbetningsbyggstenen i GTD-5 EAX var "processorkomplexet". Dessa tilldelades var och en en specifik funktion inom den övergripande switchdesignen. I den ursprungliga generationen användes Intel 8086-processorer. Dessa ersattes av NEC V30s (en 80186 instruktionsuppsättning kompatibel processor med 8086 pinout implementerad i CMOS och något snabbare än 8086 på grund av interna förbättringar) i andra generationen, och slutligen av 80386 processorer.

Administrativ processorkomplex (APC)

APC:n var ansvarig för hantverksgränssnittet till systemet, administration av statuskontroll för alla hårdvaruenheter, Senaste ändringar, fakturering och övergripande administration.

Telefoniprocessorkomplex (TPC)

TPC var ansvarig för samtalssekvens och tillståndskontroll. Den tog emot signalingångar som samlats in från perifera processorer (se MXU, RLU, RSU och TCU nedan) och skickade kontrollinformation tillbaka till de perifera processorerna.

Base Processor Complex (BPC)

Denna term hänvisade kollektivt till APC och TPC. Fysiskt var denna distinktion inte meningsfull, men var viktig ur en mjukvarukompileringssynpunkt. Eftersom APC- och TPC-processorerna delade ett stort minnesmappat utrymme, utfördes vissa kompileringssteg gemensamt.

Tidsbrytare och perifer kontrollenhet (TCU)

TCU var ansvarig för en grupp av Facility Interface Units (FIU). Varje FIU var ansvarig för att ansluta systemet till en viss klass av fysisk anslutning: analoga linjer i den analoga linjens FIU (och dess efterföljare, Extended Line FIU); analog trunk i analog trunk FIU; och digital bärare i Digital Trunk FIU och dess efterföljare, EDT FIU. Till skillnad från SM i den konkurrenskraftiga 5ESS-växeln , utförde TCU:erna inte alla samtalsbehandlingsfunktioner, utan begränsade sig till sifferinsamling och signaltolkning.

Remote Switching Unit (RSU)

RSU:n liknade TCU:n, men hade ett nätverk som kunde växla lokalt, och kunde behandla samtal lokalt när länkarna till basenheten bröts.

Remote Line Unit (RLU)

RLU:n var en kondenserad version av RSU:n, utan lokal kopplingskapacitet och begränsad linjekapacitet.

MultipleXor Unit (MXU)

MXU var faktiskt en Lenkurt 914E Subscriber Loop Carrier . När den integrerades med GTD-5 EAX använde den en anpassad mjukvaruladdning som möjliggjorde meddelandekommunikation med resten av systemet.

Intern kommunikation

Den mesta kommunikationen inom GTD-5 utfördes via direkt minnesmappad I/O. APC:n och varje TPC var var och en ansluten till tre gemensamma minnesenheter. Dessa gemensamma minnesenheter innehöll var och en 16 megabyte minne som allokerades till delade datastrukturer, både dynamiska strukturer relaterade till dynamiska samtalsdata och statiska (skyddade) data relaterade till kontorsdatabasen. APC, TPC och TCU är alla anslutna till ett mindre delat minne, Message Distribution Circuit (MDC). Detta var ett 8k ord 96 portminne som användes för att placera små paketerade meddelanden i mjukvarudefinierade köer. MXU, RLU och RSU var alla tillräckligt långt från basenheten för att de inte kunde delta i den delade minnesbaserade kommunikationen direkt. Ett speciellt kretspaket, Remote Data Link Controller (RDLC) installerades i DT-FIU på fjärrenheten och dess värd-TCU. Detta möjliggjorde en seriell kommunikationslänk över en dedikerad tidslucka hos en DS1-bärare. Värd-TCU var ansvarig för att vidarebefordra meddelanden från fjärrenheten genom MDC.

Nätverk

Två generationer nätverk fanns tillgängliga på GTD-5. Det sistnämnda nätverket gjordes tillgängligt någon gång omkring år 2000, men dess egenskaper beskrivs inte i offentlig dokumentation. Nätverket som beskrivs i artikeln är det ursprungliga nätverket, tillgängligt från 1982 till cirka 2000.

GTD-5 EAX körde på en Time-Space-Time (TST) topologi. Varje TCU innehöll två tidbrytare (TSW) med en total kapacitet på 1544 tidluckor: 772 i den ursprungliga tidbrytaren och 772 i den avslutande tidströmbrytaren. Fyra FIU med vardera 193 tidluckor var kopplade till TSW. Trunking-FIU:er anslutna 192 tidsluckor för anläggningen (åtta DS1-bärare eller 192 individuella analoga trunkar). Den ursprungliga Analog Line FIU hade en kapacitet på 768 linjer med en codec per linje. Den digitala utgången från 768 codec koncentrerades till 192 tidsluckor innan den presenterades för tidsbrytaren, en koncentration på 4:1. Under det senare 1980-talet blev linjeramar med högre kapacitet på 1172 och 1536 linjer tillgängliga, vilket möjliggjorde högre koncentrationsförhållanden på 6:1 och 8:1.

Space Switch (SSW) var under kontroll av TPC:erna och APC, som fick åtkomst till den via Space Interface Controller (SIC). SSW var uppdelad i åtta Space Switch Units (SSU). Varje SSU kunde byta alla 772 kanaler mellan 32 TCU:er. De första 32 TCU:erna anslutna i sekventiell ordning till de två första SSU:erna. Att parallellkoppla de två SSU:erna på detta sätt gav den fördubbling av nätverkskapacitet som krävs i ett CLOS-nätverk. När systemet växte över 32 TCU:er tillkom ytterligare 6 SSU:er. Två av dessa SSU:er anslutna till TCU32-TCU63 på ett sätt som är direkt analogt med de två första SSU:erna. Två kopplade ingångarna från TCU0-TCU31 till utgången på TCU32-TCU63, medan de två sista kopplade utgångarna på TCU32-TCU63 till ingången på TCU0-TCU31.

GTD-5, till skillnad från sina samtida, använde sig inte i stor utsträckning av seriell linjeteknik. Nätverkskommunikation baserades på ett 12-bitars parallellt PCM-ord som fördes över kablar med parallella tvinnade par. Kommunikation mellan processorer och kringutrustning var minnesmappad, med liknande kablar som utökade 18-bitars adress- och databussar mellan ramar.

Analog linje FIU (AL-FIU)

AL-FIU innehöll 8 simplexgrupper med vardera 96 ​​linjer, kallade Analog Line Units (ALUs), styrda av en redundant styrenhet, Analog Control Unit (ACU). De 96 linjerna inom varje ALU inrymdes på 12 kretspaket med åtta linjekretsar. Dessa 12 kretspaket grupperades elektriskt i fyra grupper om tre kort, där varje grupp om tre kort delade en seriell PCM-grupp med 24 tidluckor. Tidslucktilldelningsfunktionerna för codec användes för att hantera tidsluckor inom PCM-gruppen. ACU:n innehöll en krets för val av tidslucka som kunde välja samma tidslucka från upp till åtta PCM-grupper, (dvs nätverkstidslucka 0-7 skulle välja PCM-tidlucka 0, nätverkstidslucka 8-15 skulle välja PCM-tidlucka 1, etc., vilket ger åtta möjligheter för PCM-tidslucka 0 för att ansluta till nätverket). Eftersom samma tidslucka endast kunde väljas ut åtta gånger av trettiotvå möjliga kandidater, var den totala koncentrationen fyra till en. En senare generation utökade antalet ALU till tolv eller sexton, beroende på vad som är lämpligt, vilket ger en större effektiv koncentration.

Analog trunk FIU (AT-FIU)

AT-FIU var en ompaketerad AL-FIU. Endast två simplexgrupper stöddes, och trunkkorten hade fyra kretsar istället för åtta. PCM-grupper var sex kort breda istället för tre. Eftersom två simplexgrupper tillhandahöll totalt 192 trunkar, var AT-FIU okoncentrerad, eftersom trunkgränssnitt kräver.

Digital trunk FIU (DT-FIU)

T-bärvågsspännen avslutades, fyra per kort, på Quad Span Interface Circuit (QSIC) i Digital Trunk Facility Interface Units (DTUs). Två QSICS utrustades per exemplar. ger en kapacitet för åtta DS1. Spänngränssnittskretsarna var helt redundanta, och alla styrkretsar fungerade i låssteg mellan de två kopiorna. Detta arrangemang gav utmärkt feldetektering men plågades av designbrister i de tidigaste versionerna. Korrigerade versioner av designen var inte allmänt tillgängliga förrän i början av 1990-talet. Den senare generationens Extended Digital Trunk Unit (EDT) inkluderade 8 T-bärare per kort och inkorporerade ESF- och PRI-gränssnitt. Denna FIU fungerade också i låssteg mellan de två kopiorna, men inkorporerade ett litet bakplansmonterat "greppbräda" för att hysa transformatorkretsen.

Processorarkitektur

Under hela sin livscykel inkorporerade GTD-5 EAX en fyrredundant processorarkitektur. Huvudprocessorkomplexet för APC, TPC, TCU, RLU och RSU bestod alla av ett par processorkort, och vart och ett av dessa processorkort innehöll ett par processorer. Paret av processorer på kortet exekverade exakt samma sekvens av instruktioner, och resultatet från paret jämfördes varje klockcykel. Om resultaten inte var identiska, återställdes processorerna omedelbart, och processorparet på det andra kortet togs online som det aktiva processorkomplexet. Den aktiva processorn höll alltid minnet uppdaterat så att små dataförluster inträffade när dessa tvingade växlar inträffade. När växeln begärdes som en del av rutinunderhåll kunde växlingen utföras utan dataförlust alls.

Mjukvaruarkitektur

GTD-5 EAX programmerades i en anpassad version av Pascal . Denna Pascal utökades till att omfatta en separat data- och typkompileringsfas, känd som COMPOOL (Communications Pool). Genom att upprätthålla denna separata kompileringsfas kan strikt typning upprätthållas över separat kodkompilering. Detta möjliggjorde typkontroll över procedurgränser och över processorgränser.

En liten delmängd av kod programmerades i 8086 assemblerspråk. Den använda assemblern hade en förprocessor som importerade identifierare från COMPOOL, vilket möjliggjorde kontroll av typkompatibilitet mellan Pascal och assembler.

De tidigaste kringutrustningarna programmerades i det assemblerspråk som är lämpligt för varje processor. Så småningom programmerades de flesta kringutrustning i varianter av C och C++.

Administrering

Systemet administreras genom ett sortiment av teleskrivmaskin "Channels" (även kallad systemkonsolen ) . Olika utombordare har kopplats till dessa kanaler för att tillhandahålla specialiserade funktioner.

Patent

Följande är en icke-uttömmande lista över amerikanska patent som är tillämpliga på GTD-5 EAX-designen

  • 4569017 Duplex synkroniseringskrets för centralprocessor
  • 4757494 Metod för att generera tilläggskombinationer för PCM-röstprov
  • 4835767 Additiv PCM-högtalarkrets för ett tidsdelat konferensarrangemang
  • 4466093 Tidsdelat konferensarrangemang
  • 4406005 Dual Rail Time Control Unit för ett TST Digital Switching System
  • 4509169 Dubbelt rälsnät för en fjärrkopplingsenhet
  • 4466094 Datainsamlingsarrangemang för en konferenskrets
  • 4740960 Synkroniseringsarrangemang för tidsmultiplexerade dataavsökningskretsar
  • 4580243 Krets för duplexsynkronisering av asynkrona signaler
  • 4466092 Testa datainsättningsarrangemang för en konferenskrets
  • 4740961 Synkroniseringskretsar för duplex digital span utrustning
  • 5226121 Metod för avanpassning av bithastighet med ECMA 102-protokollet
  • 4532624 Arrangemang för paritetskontroll för ett nätverk av fjärrkopplingsenheter
  • 4509168 Digital fjärrkopplingsenhet
  • 4514842 TSTST Digitalt växlingsnätverk
  • 4520478 Space Stage Arrangement för ett TST Digital Switch System
  • 4524441 Modulärt rymdstegsarrangemang för ett TST digitalt kopplingssystem
  • 4524422 Modulärt expanderbart utrymmessteg för ett TST digitalt kopplingssystem
  • 4525831 Gränssnittsarrangemang för buffring Kommunikationsinformation mellan stegen i TST-switchen
  • 5140616 Nätverksoberoende klockkrets som gör att en synkron master kan anslutas till en kretskopplad dataadapter
  • 4402077 Dubbelskena tid och styrenhet för ett duplex TST-digitalt kopplingssystem
  • 4468737 Krets för att utöka en multiplexerad adress och databuss till avlägsna kringutrustning
  • 4374361 Klockfelsövervakningskrets som använder räknarpar för att indikera klockfel inom två pulser
  • 4399534 Dubbelskena tid och styrenhet för ett duplex TST-digitalt kopplingssystem
  • 4498174 Parallell cyklisk redundanskontrollkrets

Se även

externa länkar

Hämtad från " https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=GTD-5_EAX&oldid=1063291638 "