Система коммутации панели машины — это тип автоматической телефонной станции для городских служб, которая использовалась в системе Bell в США в течение семи десятилетий. Первые полумеханические типы этой конструкции были установлены в 1915 году в Ньюарке, штат Нью-Джерси , а последние были списаны в том же городе в 1983 году.
Панельный переключатель получил свое название в честь своих высоких панелей, состоящих из многослойных полос клемм. Между каждой полосой был помещен изолирующий слой, который обеспечивал электрическую изоляцию каждой металлической полоски от расположенных выше и ниже. Эти клеммы были расположены в банках , пять из которых занимали среднюю рамку селектора. Каждый банк содержал 100 наборов терминалов, всего 500 наборов терминалов на кадр. [1] Внизу рамы были установлены два электродвигателя, которые приводили в движение шестьдесят селекторов вверх и вниз с помощью муфт с электромагнитным управлением. По мере завершения вызовов через систему селекторы перемещались вертикально по наборам терминалов, пока не достигли желаемого местоположения, после чего селектор прекращал свое движение вверх, и выбор переходил к следующему кадру, пока, наконец, не была достигнута линия вызываемого абонента. .
В ц. В 1906 году AT&T организовала две исследовательские группы для решения уникальных задач по переключению телефонного трафика в крупных городских центрах в системе Bell . В крупных городах была сложная инфраструктура ручного переключения, которая препятствовала полному разовому переходу на механическое переключение, но от перехода на механическое управление ожидалось более благоприятное экономическое воздействие. Не существовало удовлетворительных методов соединения ручных систем с машинами переключения. Две группы в Western Electric Laboratories сосредоточились на различных технологиях, используя конкурентный подход к разработке для стимулирования изобретений и повышения качества продукции - концепция, которая ранее имела успех в AT&T при проектировании передатчиков. [2] Одна группа продолжила существующую работу, которая привела к созданию вращающейся системы , а вторая группа разработала систему, основанную на линейном перемещении компонентов переключателей, которая стала известна как блок панелей . По мере продолжения работы многие узлы были общими, и два переключателя отличались только механизмами переключения.
К 1910 году разработка ротационной системы продвинулась дальше, и в ходе внутренних испытаний она была использована в Western Electric в качестве частной телефонной станции (АТС). Однако к 1912 году компания решила, что панельная система лучше подходит для решения проблемы больших городов, и передала использование ротационной системы в Европу, чтобы удовлетворить растущий спрос и конкуренцию со стороны других поставщиков там, под Управление и производство осуществляется Международной Западной Электрической Компанией в Бельгии . [3]
После пробной установки в качестве УАТС в Western Electric в 1913 году планирование системы Panel началось с проектирования и строительства центральных офисов для полевых испытаний с использованием полумеханического метода коммутации, при котором абоненты все еще использовали телефоны без набора номера, а операторы отвечали на звонки и ввел номер телефона получателя в переключатель панели, после чего звонок автоматически завершился. [4]
Эти первые АТС панельного типа были введены в эксплуатацию в Ньюарке, штат Нью-Джерси , [5] 16 января 1915 года в центральном офисе Малберри, обслуживающем 3640 абонентов, и 12 июня в центральном офисе Уэйверли , который имел 6480 линий. Разработка панелей продолжалась до конца 1910-х и в 1920-е годы в США. Третья система в Ньюарке ( Бранч-Брук ) появилась в апреле 1917 года для тестирования автоматического распределения вызовов.
Первыми панельными системами с полностью машинной коммутацией, использующими общие принципы управления, были телефонные станции Дугласа и Тайлера в Омахе, штат Небраска, строительство которых было завершено в декабре 1921 года. Абонентам были выданы новые телефоны с набором номера, которые позволяли абоненту совершать местные звонки без помощи оператора. За этой установкой последовали первые установки в восточном регионе в центральных офисах Шервуд и Сиракьюс-2 в Патерсоне, штат Нью-Джерси , в мае и июле 1922 года соответственно. [6] Легендарная Пенсильванская биржа в Нью-Йорке была переведена в эксплуатацию в октябре 1922 года. [4] [7]
Большинство панельных установок были заменены современными системами в 1970-х годах. Последний панельный коммутатор, расположенный в центральном офисе Бигелоу в Ньюарке, был выведен из эксплуатации к 1983 году. [8]
Когда абонент снимает трубку (наушник) с переключателя телефона, местная линия связи с центральным офисом замыкается. Это вызывает протекание тока через петлю и линейное реле, что приводит к срабатыванию реле, запуская селектор в рамке поиска линии для поиска терминала абонентской линии. Одновременно выбирается отправитель , который подает сигнал готовности вызывающему абоненту, как только линия найдена. Затем определитель линии управляет реле отключения, которое предотвращает вызов этого телефона, если другой абонент случайно наберет номер.
Тональный сигнал подтверждает абоненту, что система готова к дозвону. В зависимости от местной системы нумерации отправителю требовалось шесть или семь цифр для завершения вызова. Когда абонент набирал номер, реле отправителя подсчитывали и сохраняли цифры для дальнейшего использования. Как только две или три цифры офисного кода были набраны и сохранены, отправитель выполнял поиск по транслятору (раннего типа) или декодеру (позднего типа). Транслятор или декодер принимал на вход две или три цифры и возвращал отправителю данные, содержащие параметры для подключения к вызываемому центральному офису. После того, как отправитель получил данные, предоставленные переводчиком или декодером, отправитель использовал эту информацию, чтобы направить селектора района и селектора офиса к местонахождению терминалов, которые должны были соединить вызывающего абонента с центральным офисом, где находилась конечная линия. Отправитель также хранил и использовал другую информацию, касающуюся электрических требований для передачи сигналов по вновь установленному соединению, а также тарифа, по которому абоненту следует выставлять счет в случае успешного завершения вызова.
На самих районных или офисных селекторах свободные исходящие магистрали отбирались методом «рукавного теста». После направления отправителем на правильную группу клемм, соответствующих исходящим магистралям в вызываемый офис, селектор продолжал двигаться вверх по ряду клемм, проверяя одну с незаземленным муфтовым выводом, затем выбирая и заземляя ее. Если все соединительные линии были заняты, селектор добирался до конца группы и, наконец, отправлял обратно сигнал «все каналы заняты» . Не было возможности альтернативной маршрутизации, как в более ранних ручных системах, а затем и в более сложных механических системах.
Как только соединение с оконечным офисом было установлено, отправитель использовал последние четыре (или пять) цифр телефонного номера, чтобы связаться с вызываемой стороной. Это было сделано путем преобразования цифр в определенные места в оставшихся входящих и последних кадрах. После установления соединения до последнего кадра линия вызываемого абонента проверялась на занятость. Если линия не была занята, схема селектора входящего сигнала пересылала напряжение звонка на линию вызываемого абонента и ждала, пока вызываемый абонент ответит на звонок. Если вызываемая сторона отвечала, сигналы контроля отправлялись обратно через отправителя в окружной кадр, который устанавливал канал разговора между обоими абонентами и взимал плату за вызов с вызывающей стороны. В это время отправитель был освобожден и его можно было снова использовать для обслуживания совершенно нового вызова. Если линия вызываемого абонента была занята, окончательный селектор отправлял сигнал «занято» обратно вызываемой стороне, чтобы предупредить ее о том, что вызывающий абонент разговаривает по телефону и не может принять вызов.
Как и в системе Строугера , каждый центральный офис мог адресовать до 10 000 пронумерованных линий (от 0000 до 9999), что требовало четырех цифр для каждой абонентской станции.
Панельная система была разработана для соединения вызовов в местной городской телефонной зоне. Каждому офису был присвоен двух- или трехзначный код офиса, называемый кодом офиса , который указывал системе на центральный офис, в котором находилась искомая сторона. Звонящие набирали код офиса, а затем номер станции. В крупных городах, таких как Нью-Йорк, для набора номера требовался трехзначный код офиса [9] , а в менее населенных городах, таких как Сиэтл, штат Вашингтон [10] и Омаха, штат Небраска, - двухзначный код. Остальные цифры телефонного номера соответствовали номеру станции, что указывало на физическое местоположение телефона абонента на конечном кадре вызываемого офиса. Например, номер телефона может быть указан как PA2-5678, где PA2 (722) — код офиса, а 5678 — номер станции.
В районах, обслуживавших партийные линии , система принимала дополнительную цифру для идентификации партии. Это позволило отправителю направить окончательный селектор не только на правильный терминал, но и позвонить на правильную абонентскую линию на этом терминале. Панельная система поддерживает индивидуальные, двухсторонние и четырехсторонние линии.
Подобно многоканальному телефонному коммутатору , панельная система была разделена на исходящую секцию и оконечную секцию. Абонентская линия имела два выхода в местный офис: один на исходящей стороне и один на конечной стороне. Линейная цепь состояла из линейного реле на исходной стороне, чтобы указать, что клиент снял трубку , и реле отключения, чтобы препятствовать тому, чтобы линейное реле мешало установленному соединению. Реле отключения управлялось муфтовым выводом, который, как и в многораспределительном щите, мог активироваться либо исходной секцией, либо оконечной частью. На конечном конце линия линии была подключена к конечному селектору, который использовался при завершении вызова. Таким образом, когда звонок абоненту был завершен, схема окончательного селектора подключалась к нужной линии, а затем выполняла проверку занятости (занятости). Если линия не была занята, окончательный селектор включал реле отключения через соединительный провод и продолжал звонить вызываемому абоненту.
Контроль ( линейная сигнализация ) осуществлялся по окружной цепи, аналогичной шнуровой цепи , подключаемой к линейной розетке на распределительном щите. Окружной канал контролировал вызывающую сторону, и когда вызывающая сторона положила трубку , она отпустила землю на проводе рукава, тем самым освободив все селекторы, кроме последнего, который вернулся в исходное положение, чтобы подготовиться к дальнейшему трафику. Конечный селекторный контур не контролировался окружным контуром и возвращался в нормальное состояние только после того, как вызываемый абонент повесил трубку. [11] Некоторые кадры округа были оснащены более сложными схемами контроля и синхронизации, необходимыми для генерации сигналов сбора и возврата монет для обработки вызовов с таксофонов .
Во многих городских и коммерческих районах, где Panel впервые использовалась, существовала услуга по тарифу на сообщения, а не по фиксированной ставке на звонки. По этой причине в линейном искателе был четвертый провод, известный как провод «М». Это позволило окружной сети отправлять измерительные импульсы для управления регистром сообщений абонента. Внедрение прямого дистанционного набора (DDD) в 1950-х годах потребовало добавления оборудования автоматической идентификации номеров для централизованного автоматического учета сообщений .
Оконечная часть офиса была закреплена за структурой последних четырех цифр телефонного номера , имела ограничение в 10 000 телефонных номеров. В некоторых городских районах, где использовалась Panel, даже на одной квадратной миле могло быть в три или пять раз больше телефонных абонентов. Таким образом, селекторы входящих соединений нескольких отдельных коммутационных объектов делили площадь и персонал, но требовали отдельных групп входящих соединительных линий из удаленных офисов. Иногда для распределения входящего трафика между офисами использовался Office Selector Tandem. Это был офис Группы без отправителей или другого общего контрольного оборудования; всего один этап селекторов и прием только параметров Office Brush и Office Group. Тандемы Panel Sender также использовались, когда их более широкие возможности оправдывали дополнительные затраты.
В то время как переключатель Строугера ( пошаговый ) работал под прямым контролем импульсов набора номера , исходящих от телефонного набора , более сложный переключатель Panel имел отправители , которые регистрировали и сохраняли цифры, набранные клиентом, а затем переводили полученные цифры. на числа, подходящие для перемещения селекторов в желаемое положение: «Кисть округа», «Группа округов», «Кисть офиса», «Группа офисов», «Входящая кисть», «Входящая группа», «Последняя кисть», «Последние десятки», «Последние единицы».
Использование отправителей давало преимущества перед предыдущими системами прямого управления, поскольку они позволяли отделить служебный код телефонного номера от фактического местоположения в коммутационной фабрике. Таким образом, служебный код (например, «722») не имел прямого отношения к физическому расположению стволов на участках и служебных кадрах. Благодаря использованию трансляции каналы могут быть расположены произвольно на самих физических кадрах, а декодер или переводчик может направлять отправителя к их местоположению по мере необходимости. Кроме того, поскольку отправитель сохранял телефонный номер, набранный абонентом, а затем сам управлял селекторами, не было необходимости, чтобы набор абонента имел прямое отношение управления к самим селекторам. Это позволяло селекторам перемещаться с собственной скоростью по большим группам терминалов и обеспечивало плавное, управляемое двигателем движение, а не отрывистое, мгновенное движение, как в пошаговой системе.
Отправитель также предоставил дефектоскопию. Поскольку он отвечал за доставку селекторов к месту назначения, он мог обнаруживать ошибки (известные как неполадки ) и предупреждать персонал центрального офиса о проблеме, зажигая лампочку на соответствующей панели. Помимо зажигания лампы, отправитель выводил из строя себя и находившиеся под его контролем селекторы, что не позволяло использовать их другим абонентам. Заметив состояние тревоги, сотрудники могут осмотреть отправителя и связанные с ним селекторы и устранить возникшую проблему, прежде чем возвращать отправителя и селекторы обратно в эксплуатацию.
Когда работа отправителя была завершена, он соединил канал разговора от исходящей стороны к конечной стороне и отключился от вызова. В это время отправитель был доступен для обработки вызова другого абонента. Таким образом, сравнительно небольшое количество отправителей могло обрабатывать большой объем трафика, поскольку каждый из них использовался лишь в течение короткого времени во время установления вызова. Этот принцип стал известен как общее управление и использовался во всех последующих системах коммутации.
Реверсивный импульсный режим (RP) был основным методом передачи сигналов, используемым внутри панельных переключателей и между ними. Селекторы, захваченные отправителем или другим селектором, начнут двигаться вверх под действием двигателя. Каждая клемма, мимо которой проходил селектор, посылала импульс потенциала земли по цепи обратно к отправителю. Отправитель считал каждый импульс, и когда была достигнута правильная клемма, отправитель затем подавал сигнал селектору отключить муфту восходящего привода и остановиться на соответствующей клемме, как это определено отправителем и декодером. Затем селектор либо начал следующую операцию выбора, либо расширял схему до следующего кадра селектора. В случае последнего кадра последний выбор приведет к подключению к телефонной линии человека и началу звонка.
Когда двигатели приводили селекторы вверх, щетки, прикрепленные к вертикальным тягам селектора, протирали коллекторы в верхней части рамы. Эти коммутаторы содержали чередующиеся сегменты, служащие изоляторами или проводниками. Когда щетка проходила над проводящим сегментом, он заземлялся, тем самым генерируя импульс, который отправлялся обратно отправителю для подсчета. Когда отправитель подсчитал необходимое количество импульсов, он отключил питание соленоида в оконечном офисе и заставил щетку остановиться в текущем положении.
Звонки из одного офиса в другой работали очень похоже на звонки внутри офиса за счет использования реверсивной импульсной сигнализации. Исходный офис использовал тот же протокол, но ввел компенсационное сопротивление во время передачи импульсов, чтобы отправитель встречал одинаковое сопротивление для всех соединительных линий. [12] Это отличие от более современных форм прямой импульсной передачи, при которых исходное оборудование напрямую передает на оконечную сторону информацию, необходимую для соединения вызова.
Более поздние системы сохранили совместимость с реверсивной пульсацией, даже когда были разработаны более совершенные методы передачи сигналов. Crossbar Number One , который был первым преемником системы Panel, также использовал исключительно этот метод сигнализации, пока в более поздних обновлениях не были представлены новые сигналы, такие как многочастотная сигнализация .
Первоначально панель была установлена в городах, где многие станции все еще использовали ручное (без набора номера) обслуживание. Для совместимости с ручными офисами поддерживалось два типа сигнализации. В районах, где в основном используются машинные переключатели и лишь несколько ручных коммутаторов, сигнализация индикатора вызова панели (PCI) передавала вызываемый номер оператору входящей платы бортового автомата «B», который зажигал лампы на столе оператора в окончающем офисе ручного управления. Лампы подсвечивают цифры на табло, соответствующие набранному номеру. Ручной оператор подключил вызов к соответствующему разъему, а затем повторил процедуру для следующего входящего вызова. В зонах с преимущественно ручными переключателями использовалась система сигнализации вызова, чтобы избежать установки ламповых панелей на каждой станции оператора. Устройство оповещения о вызове использовало речь, записанную на полосах фотопленки, для устного объявления вызываемого номера отвечающему оператору.
Сигнализация PCI продолжала использоваться в тандемных целях даже спустя десятилетия после того, как ее первоначальная необходимость отпала. В 1950-х годах были добавлены вспомогательные отправители для хранения более восьми цифр и отправки с помощью многочастотной (MF) сигнализации для прямого набора номера (DDD).
Для звонков из офисов с ручным управлением в офисы с панелью требовалось, чтобы плата «A» или оператор исходящей связи запросила номер у вызывающего абонента, подключилась к свободной соединительной линии к удаленной телефонной станции и передала желаемый номер оператору ручного входящего вызова на плате B. который подключил его к машине Panel для настройки входящих и финальных кадров на вызываемый телефонный номер.
Панельный переключатель является примером системы силового привода, в которой используются двигатели мощностью 1/16 лошадиных сил для перемещения селекторов по вертикали для поиска нужного соединения и обратного опускания снова после завершения вызова. Напротив, в системах Строугера или ригельных системах для работы использовались отдельные электромагниты, и в их случае мощность, поступающая от электромагнита, ограничивает максимальный размер переключающего элемента, который он может перемещать. Поскольку у Panel не было такого ограничения, ее размеры определялись исключительно потребностями коммутатора и конструкцией коммутатора. Приводной электродвигатель может быть выполнен настолько большим, насколько это необходимо для перемещения переключающих элементов. Таким образом, для большинства вызовов требовалось вдвое меньше этапов, чем в более ранних системах. Двигатели, используемые на каркасах панелей, могли работать на переменном (AC) или постоянном токе (DC), однако запускать их можно было только от постоянного тока. В случае сбоя питания переменного тока двигатель переключится на обмотки постоянного тока и продолжит работу до тех пор, пока питание переменного тока не будет восстановлено.
Из-за своей относительной сложности по сравнению с системами прямого управления система Panel включала в себя множество новых типов испытательного оборудования. Во время разработки было решено, что техническое обслуживание следует проводить на профилактической основе, а регулярное тестирование оборудования будет использоваться для выявления неисправностей до того, как они станут достаточно серьезными и повлияют на абонентов. С этой целью было предоставлено несколько типов испытательного оборудования. [13] Испытательное оборудование обычно представляло собой деревянный стол, похожий на распределительный щит, тележку на колесиках, известную как «Чайный фургон», или небольшой испытательный набор коробчатого типа, который можно было переносить к аппарату, требующему испытаний. Центральное испытательное место в офисе было известно как «Стол OGT» или «Стол неисправностей» и представляло собой большой деревянный стол с лампами, разъемами, ключами, шнурами и вольтметром. Этот стол служил центральной точкой для анализа и решения проблем.
Другое испытательное оборудование включало в себя оборудование, смонтированное на раме, которое использовалось для проверки часто используемых цепей в офисе. Они включали автоматический тестовый кадр отправителя и автоматический тестовый кадр селектора программы . Когда испытание должно было проводиться стрелочником вручную, он или она использовали чайную тележку, которую подвозили к испытываемому аппарату и подключали к гнездам, предусмотренным для этой цели.
На протяжении всего срока службы система Panel обновлялась по мере появления или необходимости появления новых функций. Начиная с середины 1920-х годов такие модернизации улучшали первоначальную конструкцию. Основное внимание изначально было сосредоточено на улучшении отправителя. Ранние отправители двух- и трехзначного типа сохраняли набранные цифры на поворотных переключателях. Отправители нанимали переводчиков для преобразования набранных цифр в соответствующие наборы кистей и групп, необходимые для завершения вызова. По мере того, как стали доступны более совершенные технологии, отправители Panel были модернизированы до полностью релейного типа. Они были более надежными и, кроме того, заменили оборудование-переводчик декодерами, которые также полностью работали с помощью реле, а не с помощью устройств с приводом от двигателя, что обеспечивало более быстрое завершение вызова и требовало меньшего обслуживания.
Еще одно важное усовершенствование заключалось в фундаментальном изменении электрической логики системы переключения. Первоначально панель поставлялась в конфигурации с отключением заземления (GCO), в которой реле отключения всегда имело потенциал земли на одной стороне обмотки. Состояние занятой линии указывалось на батарею -48 В, подключенную к другой стороне обмотки отключающего реле и, следовательно, к выводу муфты. Это будет обнаружено окончательным селектором во время поиска терминалов. Начиная с 1929 года, все новые панельные системы использовались как системы отключения батарей (BCO). [14] В этой версии наличие земли и -48В было изменено местами. К одной стороне отключающего реле постоянно была подключена батарея, а наличие земли на другой стороне обмотки указывало на занятость линии. Это изменение потребовало фундаментального изменения конструкции системы и было предпринято по многим причинам. Одним из наиболее примечательных было то, что офисы GCO были более подвержены пожарам. [15]
Линейный искатель также был улучшен за время существования системы. Первоначально рамка лесоискателя имела емкость по 300 лесок каждая, и на каждом стержне использовалось по 15 щеток (вертикальных охотничьих сегментов). Это было сделано для сокращения времени охоты, поскольку на более коротком расстоянии охотилось больше кустов. Однако когда эти лесоискатели поступили на вооружение, стало очевидно, что 15 щеток на каждой вертикальной тяге переключателя были довольно тяжелыми и нуждались в пружинах и шкивах в верхней части рамы, чтобы компенсировать их массу. В более поздних линейных искателях использовалось 10 кистей и была изменена компоновка, чтобы вместить 400 линий на каждую рамку линейного поиска. Это увеличило производительность и одновременно исключило необходимость в компенсационном оборудовании.
По оценкам Western Electric, изменения в конструкции, внесенные с 1925 по 1927 год, привели к снижению общих затрат на панельную систему на 60%. [15]
В следующей таблице представлены ранние основные обновления панельной системы: [16]
{{cite book}}: CS1 maint: отсутствует местоположение издателя ( ссылка ) CS1 maint: другие ( ссылка )