GTD -5 EAX ( электронная автоматическая телефонная станция общего назначения с цифровым номером 5 ) — это телефонный коммутатор класса 5 , разработанный компанией GTE Automatic Electric Laboratories. Эта цифровая система коммутации телефонных каналов центрального офиса используется в бывших зонах обслуживания GTE и многими небольшими поставщиками телекоммуникационных услуг .
GTD-5 EAX впервые появился в Баннинге, штат Калифорния, 26 июня 1982 года [1], постепенно заменяя электромеханические системы, которые все еще использовались на рынке независимых переключателей в то время. GTD-5 EAX также использовался в качестве телефонного коммутатора класса 4 или как смешанный класс 4/5 на рынках, слишком маленьких для коммутатора GTD-3 EAX или 4ESS . GTD-5 EAX также экспортировался за границу и производился за пределами США по лицензии, в основном в Канаде, Бельгии и Италии. К 1988 году ей принадлежало 4% мирового рынка коммутации с установленной базой в 11 000 000 абонентских линий. [2] Автоматические электрические лаборатории GTE превратились в GTE Network Systems, а затем в GTE Communication Systems. В 1989 году GTE продала частичную собственность своего подразделения коммутации компании AT&T , образовав AG Communication Systems. AG Communication Systems в конечном итоге перешла в собственность Lucent Technologies и была распущена как отдельное юридическое лицо в 2003 году.
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 V30 (процессор, совместимый с набором команд 80186, с распиновкой 8086, реализованной в CMOS и несколько более быстрым, чем 8086 из-за внутренних улучшений) во втором поколении и, в конечном итоге, процессорами 80386.
APC отвечал за интерфейс системы, администрирование контроля состояния всех аппаратных устройств, недавние изменения, выставление счетов и общее администрирование.
TPC отвечал за последовательность вызовов и контроль состояния. Он получал входные сигналы, полученные от периферийных процессоров (см. MXU, RLU, RSU и TCU ниже), и отправлял управляющую информацию обратно на периферийные процессоры.
Этот термин в совокупности относится к APC и TPC. Физически это различие не имело особого смысла, но было важно с точки зрения компиляции программного обеспечения. Поскольку процессоры APC и TPC разделяли большое пространство, отображаемое в памяти, некоторые этапы компиляции выполнялись совместно.
TCU отвечал за группу подразделений по взаимодействию с объектами (ПФР). Каждое ПФР отвечало за подключение системы к определенному классу физического соединения: аналоговым линиям в ПФР аналоговой линии (и его преемнике ПФР расширенной линии); аналоговые соединительные линии в ПФР аналоговых соединительных линий; и цифровой перевозчик в ПФР «Цифровая магистраль» и его преемнике, ПФР EDT. В отличие от SM в конкурирующем коммутаторе 5ESS Switch , TCU не выполняли все функции обработки вызовов, а ограничивались сбором цифр и интерпретацией сигналов.
RSU был похож на TCU, но имел сеть с возможностью локальной коммутации и мог обрабатывать вызовы локально, когда связь с базовым блоком была разорвана.
RLU представлял собой сокращенную версию RSU без возможности локальной коммутации и с ограниченной пропускной способностью линии.
MXU на самом деле был оператором абонентской линии Lenkurt 914E . При интеграции с GTD-5 EAX он использовал специальную загрузку программного обеспечения, которая позволяла обмениваться сообщениями с остальной частью системы.
Большая часть связи внутри GTD-5 осуществлялась через прямой ввод-вывод с отображением в памяти. Каждый APC и каждый TPC были подключены к трем общим блокам памяти. Каждый из этих блоков общей памяти содержал 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. APC, TPC и TCU подключены к меньшей общей памяти — схеме распределения сообщений (MDC). Это была 96-портовая память объемом 8 тыс. слов, которая использовалась для помещения небольших пакетированных сообщений в программно-определяемые очереди. MXU, RLU и RSU находились достаточно далеко от базового блока, поэтому они не могли напрямую участвовать в обмене данными на основе общей памяти. Специальная плата — контроллер удаленного канала передачи данных (RDLC) — была установлена в DT-FIU удаленного блока и его хост-TCU. Это позволило установить последовательный канал связи через выделенный временной интервал оператора DS1. Хост TCU отвечал за пересылку сообщений от удаленного устройства через MDC.
На GTD-5 было доступно два поколения сети. Последняя сеть была доступна где-то около 2000 года, но ее характеристики не описаны в общедоступной документации. Сеть, описанная в статье, является исходной сетью, доступной с 1982 по примерно 2000 год.
GTD-5 EAX работал по топологии «время-пространство-время» (TST). Каждый TCU содержал два таймера (TSW) общей емкостью 1544 временных интервала: 772 в исходном таймере и 772 в конечном таймере. К СВХ подключено четыре ПФР по 193 таймслота каждое. Транкинговые подразделения ПФР подключили 192 временных интервала объекта (восемь операторов связи DS1 или 192 отдельных аналоговых соединительных линии). Первоначальное подразделение финансовой разведки Analog Line имело емкость 768 строк с одним кодеком на линию. Цифровой вывод кодеков 768 был сконцентрирован в 192 временных интервалах перед представлением на временной переключатель, концентрация 4:1. В конце 1980-х годов стали доступны линейные станки с большей производительностью (1172 и 1536 линий), что позволило обеспечить более высокие коэффициенты концентрации - 6:1 и 8:1.
Космический коммутатор (SSW) находился под контролем TPC и APC, которые получали к нему доступ через контроллер космического интерфейса (SIC). SSW был разделен на восемь блоков космических переключателей (SSU). Каждая ССУ могла переключать все 772 канала между 32 ТЦУ. Первые 32 ТЦУ последовательно подключились к первым двум ССУ. Параллельное соединение двух SSU таким образом обеспечило удвоение пропускной способности сети, необходимой в сети CLOS. Когда система превысила 32 TCU, были добавлены еще 6 SSU. Два из этих SSU подключены к TCU32-TCU63 аналогично первым двум SSU. Два подключили входы TCU0-TCU31 к выходу TCU32-TCU63, а последние два подключили выходы TCU32-TCU63 к входу TCU0-TCU31.
В ГТД-5, в отличие от своих современников, не широко использовалась технология последовательной линии. Сетевая связь была основана на 12-битном параллельном слове PCM [3] , передаваемом по кабелям, включающим параллельные витые пары. Связь между процессорами и периферийными устройствами отображалась в памяти, при этом аналогичные кабели расширяли 18-битный адрес и шины данных между кадрами.
AL-FIU содержал 8 симплексных групп по 96 линий в каждой, называемых блоками аналоговых линий (ALU), управляемыми резервным контроллером - блоком аналогового управления (ACU). 96 линий в каждом ALU были размещены на 12 платах по восемь линейных схем. Эти 12 плат были электрически сгруппированы в четыре группы по три платы, где каждая группа из трех плат использовала одну последовательную группу PCM с 24 временными интервалами. Возможности назначения временных интервалов кодека использовались для управления временными интервалами внутри группы PCM. ACU содержал схему выбора временного интервала, которая могла выбирать один и тот же временной интервал из восьми групп PCM (т. е. сетевой временной интервал 0–7 выбирал временной интервал PCM 0, сетевой временной интервал 8–15 выбирал временной интервал PCM 1 и т. д., предоставляя восемь возможностей). для временного интервала PCM 0 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 увеличило количество ALU до двенадцати или шестнадцати, в зависимости от ситуации, что обеспечило большую эффективную концентрацию.
AT-FIU представлял собой переупакованную версию AL-FIU. Поддерживались только две симплексные группы, а магистральные карты имели четыре канала вместо восьми. Группы PCM имели ширину в шесть карт вместо трех. Поскольку две симплексные группы обеспечивали в общей сложности 192 транковых канала, AT-FIU был неконцентрированным, как того требуют магистральные интерфейсы.
Участки T-несущих были завершены, по четыре на карту, на интерфейсной схеме Quad Span (QSIC) в интерфейсных модулях цифровых магистральных каналов (DTU). На каждый экземпляр были установлены две QSICS. обеспечивая емкость восьми DS1. Цепи интерфейса пролета были полностью дублированы, и все схемы управления работали синхронно между двумя копиями. Такая схема обеспечивала превосходное обнаружение неисправностей, но в самых ранних версиях имела конструктивные недостатки. Исправленные версии конструкции не были широко доступны до начала 1990-х годов. Расширенный блок цифровых соединительных линий (EDT) более позднего поколения включал 8 T-несущих на карту и включал интерфейсы ESF и PRI. Это подразделение финансовой разведки также работало синхронно между двумя копиями, но имело небольшую «накладку на гриф», установленную на объединительной плате, для размещения схемы трансформатора.
На протяжении всего своего жизненного цикла GTD-5 EAX использовал архитектуру процессора с четырехкратным резервированием. Главный процессорный комплекс APC, TPC, TCU, RLU и RSU состоял из пары процессорных плат, и каждая из этих процессорных карт содержала пару процессоров. Пара процессоров на карте выполняла одну и ту же последовательность инструкций, и выходные данные пары сравнивались в каждом такте. Если результаты не были идентичными, процессоры немедленно перезагружались, и пара процессоров на другой карте включалась в работу как активный процессорный комплекс. Активный процессор всегда поддерживал актуальность памяти, поэтому при возникновении таких принудительных переключений потери данных были минимальными. Когда переключение было запрошено в рамках планового обслуживания, переключение можно было выполнить вообще без потери данных.
GTD-5 EAX был запрограммирован на специальной версии Паскаля . [4] [5] Этот Паскаль был расширен за счет включения отдельной фазы компиляции данных и типов, известной как COMPOOL (Пул коммуникаций). Включив эту отдельную фазу компиляции, можно обеспечить строгую типизацию при отдельной компиляции кода. Это позволило осуществлять проверку типов за пределами процедур и процессоров.
Небольшой фрагмент кода был запрограммирован на языке ассемблера 8086. Используемый ассемблер имел препроцессор, который импортировал идентификаторы из COMPOOL, позволяя проверять совместимость типов между Паскалем и ассемблером.
Самые ранние периферийные устройства были запрограммированы на языке ассемблера, соответствующем каждому процессору. В конце концов, большинство периферийных устройств было запрограммировано на различных языках C и C++.
Управление системой осуществляется через набор телетайпов «Каналы» (также называемый системной консолью ). К этим каналам подключаются различные внешние системы для выполнения специализированных функций.
Ниже приводится неисчерпывающий список патентов США, применимых к конструкции GTD-5 EAX.