Введение
Телекоммуникационный коммутатор Nortel DMS 100 является частью линейки телефонных коммутаторов Digital Multiplex System (DMS), производимых компанией Northern Telecom. Разработанный в 1970-х годах и выпущенный в 1979 году, он способен обслуживать до 100 000 телефонных линий. Основное назначение коммутатора DMS 100 – предоставление услуг местной связи и подключение к общедоступной телефонной сети PSTN. Он предназначен для обеспечения передачи услуг по телефонным линиям абонентов и магистральным каналам связи. Он поддерживает традиционную телефонную связь (POTS), управление мобильностью в системах сотовой связи, а также расширенные бизнес-услуги, такие как автоматическое распределение вызовов (ACD), интегрированная сеть цифровых услуг (ISDN) и Meridian Digital Centrex (MDC), ранее известную как интегрированная бизнес-сеть (IBN). Кроме того, он обеспечивает функции интеллектуальной сети (AIN, CS1 R, ETSI INAP). Коммутаторы используются в различных странах мира. Также существуют варианты DMS 200 и DMS 250, предназначенные для тандемных коммутаторов. Большая часть аппаратного обеспечения, используемого в DMS 100, за исключением линейных плат, применяется и в других устройствах семейства DMS, включая магистральный коммутатор DMS 200.
The DMS 100 is a member of the Digital Multiplex System (DMS) product line of telephone exchange switches manufactured by Northern Telecom. Designed during the 1970s and released in 1979, it can control 100,000 telephone lines. The purpose of the DMS 100 Switch is to provide local service and connections to the PSTN public telephone network. It is designed to deliver services over subscribers' telephone lines and trunks. It provides plain old telephone service (POTS), mobility management for cellular phone systems, sophisticated business services such as automatic call distribution (ACD), Integrated Services Digital Network (ISDN), and Meridian Digital Centrex (MDC), formerly called Integrated Business Network (IBN). It also provides Intelligent Network functions (AIN, CS1 R, ETSI INAP). It is used in countries throughout the world. There are also DMS 200 and DMS 250 variants for tandem switches. Much of the hardware used in the DMS 100, with the possible exception of the line cards, is used in other members of the DMS family, including the DMS 200 toll switch.
Оборудование
Все распределение электропитания осуществляется при 48 В постоянного тока (номинальное), от которого DC-DC преобразователи на каждой полке обеспечивают другие необходимые напряжения.
Центральный комплекс управления (ЦКК)
Центральный комплекс управления включает в себя центральный процессор (CPU), хранилище программ (PS), хранилище данных (DS) и центральный контроллер сообщений (CMC). CPU содержит два идентичных 16-битных процессора, работающих в режиме горячего резервирования. Изначальное ядро CPU называлось NT40 и было реализовано примерно из 250 дискретных логических элементов на нескольких печатных платах с тактовой частотой 36 МГц. Ядро NT40 состояло главным образом из стековой платы NT1X44, обеспечивающей некоторые регистровые и стековые функции процессора, NT1X45, содержащей арифметические и логические функции, NT1X46, обеспечивающей дополнительные регистры и постоянную память только для чтения (ROM), и платы NT1X47 синхронизации и управления, обеспечивающей источник микроциклов и функции декодирования микропамяти процессора. Плата NT1X47 также содержала двухразрядный шестнадцатеричный дисплей для индикации кодов результатов тестирования и состояния ядра. Плата обслуживания процессора NT1X48 содержала потенциометр на лицевой панели для проведения различных диагностических тестов CPU. Последующая модификация этих же пяти печатных плат с использованием более быстрых дискретных логических элементов, совместимых по распиновке, позволила CPU работать на частоте 40 МГц, что позволило центральным офисам увеличить пропускную способность вызовов на 10 процентов. При конфигурации CPU в режиме двойного горячего резервирования шина обмена состояниями (MEB) между двумя CPU обеспечивает непрерывное сравнение состояния одного CPU с состоянием другого на каждом цикле. Любое расхождение между двумя CPU приводит к тому, что схема обслуживания определяет неисправный CPU и переключает активность на исправный CPU. Каждому CPU выделено хранилище программ, которое является памятью для программных инструкций, необходимых для обработки вызовов, обслуживания и административных задач. PS, связанный с другим CPU, содержит идентичные программные инструкции. Каждому CPU выделено хранилище данных, которое содержит динамическую информацию для каждого вызова, а также данные о клиентах и специфические настройки офиса. Другой CPU также связан со своим собственным DS, содержащим дублированные данные. Центральный контроллер сообщений управляет потоком сообщений между другими блоками ЦКК и расставляет приоритеты для контроллера сетевых сообщений (NMC) в различных сетевых модулях (NM) или контроллера ввода/вывода (IOC). Оба CPU имеют доступ к любому из CMC, которые распределяют нагрузку сообщений между линейными модулями или периферийными устройствами. Изначальный ЦКК на базе NT40 был заменен совместимым DMS SuperNode в 1987 году.
DMS SuperNode (суперузл DMS)
DMS SuperNode Computing Module был изначально разработан на базе центрального процессора Motorola 68020, а затем модернизирован до Motorola 68030. В начале 1990-х годов он был дополнительно модернизирован с использованием процессоров Motorola 88100 и 88110 с архитектурой Reduced Instruction Set Computing (RISC). Эта RISC-версия вычислительного модуля SuperNode получила название BRISC (BNR Reduced Instruction Set Computing) – процессор. С процессором BRISC DMS SuperNode обеспечивал пропускную способность в 1 500 000 попыток вызова в час. DMS SuperNode отличался повышенной вычислительной мощностью благодаря распределенной архитектуре, что позволяло разрабатывать новые функции и сервисы. Каждый элемент DMS SuperNode использует единую аппаратную конструкцию SuperNode CPU, различаясь только программным обеспечением, используемым для управления. SuperNode состоит из двух основных элементов: DMS Core и DMS Bus. DMS Core обеспечивает основные вычислительные ресурсы и состоит из вычислительного модуля, модуля системной нагрузки и контроллера сообщений. Вычислительный модуль содержит резервированные процессоры SuperNode для обработки вызовов и функций обслуживания и, как и ядро NT40, может работать в синхронизированном режиме со своим аналогом. Модуль системной нагрузки содержит все необходимое программное обеспечение для каждого элемента коммутатора DMS, а также обеспечивает функции файловой системы и хранения данных на магнитной ленте и жестком диске. Контроллер сообщений обеспечивает каналы связи между DMS Core и DMS Bus. DMS Bus используется для соединения DMS Core, коммутационной сети и контроллера ввода/вывода (IOC) и управления потоками сообщений между этими устройствами и состоит из резервированных коммутаторов сообщений. Коммутаторы сообщений DMS Bus работают в режиме разделения нагрузки, при этом один из них обеспечивает основной источник тактовой частоты для системы DMS 100, а остальные синхронизированы с ним. Сообщения между всеми узлами SuperNode передаются по оптическим линиям DS512. Операционная система, используемая в обоих поколениях коммутатора DMS 100, называлась Support Operating System (SOS) и была написана на языке программирования высокого уровня PROTEL, что расшифровывалось как PRocedure Oriented Type Enforcing Language и была разработана в Bell Northern Research (BNR). Аппаратное обеспечение и техническое обслуживание администрируются локально через терминалы с электронно-лучевой трубкой посредством многоуровневой системы меню MAPCI. Существуют различные методы удаленного доступа к DMS, включая модем и telnet. Резервное копирование и другие операции с жестким диском выполняются через командную строку DISKUT.
Модуль линии
Аналоговые линии завершаются на отдельных линейных платах, каждая из которых оснащена своим кодеком, в выдвижных линейных модулях, установленных в стойках. Изначальная конструкция таких стоек называлась Line Module (LM) с 32 линиями на модуль. LM не поддерживали передачу информации об определителе номера (сервисы CLASS) и стали редкостью к концу века, будучи дополнены или заменены более новым модулем концентрации линий (LCM). Для каждого LM или пары LCM предусмотрены дублированные генераторы вызова. Для тестирования постоянным током каждая линейная плата имеет реле для подключения к тестовой шине.
Концентрирующий модуль
LCM имеют более компактные линейные карты, обслуживающие 64 линии на физический модуль (два логических модуля) того же размера, что и в LM. Для LCM требуется вдвое меньше места, чем для LM, при одинаковом количестве линий. Большинство линейных карт – NT6X17, с тремя реле для линий с началом цикла. Другие включают NT6X18, которые имеют четыре или более реле и слайд-переключатель для линий с началом по земле (более новая версия NT6X18 не имеет переключателя земли). NT6X18 также может обеспечивать реверс тока, необходимый для некоторых монетных телефонов и бизнес-систем. NT6X17B и NT6X18B известны как универсальные линейные карты и могут быть программно сконфигурированы более чем для 15 миллионов функциональных настроек, чтобы соответствовать практически любым требованиям к сигнализации и передаче данных на любом рынке. Линейные карты NT6X19 позволяют использовать устаревшие неоновые лампы индикации сообщений, для работы этой функции также требуется дополнительная карта на модуль, обеспечивающая напряжение. Карты типа NT6X21 обслуживают P-наборы (Meridian Business Sets) – специальный аналоговый телефон с проприетарной линией передачи данных Nortel, работающей на частоте 8 кГц, для предоставления расширенных услуг обработки вызовов. Например, номер телефона может отображаться на нескольких P-наборах, даже если каждый телефон имеет только одну пару проводов, что обеспечивает более простую замену ключевых телефонных систем. LCME, для обслуживания ISDN, использующий карты NTBX27, обслуживает линии ISDN базовой скорости. При наличии генераторов вызова LCME может также поддерживать другие типы линейных карт. LCM обслуживаются контроллером группы линий (LGC) и взаимодействуют через соединения DS 30 с интерфейсными картами NT6X48AA на LGC. Количество LCM на LGC зависит от нагрузки: обычно 3-4 LCM на LGC, но может быть и всего два при высокой загрузке.
Удаленный контроллер кластера
Удаленные офисы, расположенные на расстоянии от одного до 100 километров от центрального узла, могут обслуживаться модулем управления удаленной линией (RLCM) или центром удаленного переключения (RSC); более поздняя модель известна как RCC2. Они используют T1-линии для связи с центральным узлом LGC. RCC/RCC2 функционируют аналогично LTC в управлении LCM. Крупные удаленные офисы могут иметь два или более RCC/RCC2 и оснащаться межсоединениями между ними (Interlinks), чтобы звонки внутри удаленного офиса не занимали линии центрального узла. RCC/RCC2 обычно оснащаются функцией обеспечения связи внутри удаленного офиса в случае отказа линий центрального узла; эта функция называется ESA (Emergency Stand Alone).
Удаленные единицы
Другой тип удаленного офиса известен как Remote Carrier Urban (RCU). Такие устройства обычно располагаются на обочине дороги в большом шкафу, примерно 3 метра в ширину, около 2 метров в высоту и почти 1 метр в глубину. В 1980-х годах многие телекоммуникационные компании устанавливали раннюю версию этих устройств вместо прокладки дополнительных кабелей в удаленные районы. Они были значительно дешевле и могли обеспечивать до 500 линий. Для работы им требовалось два устройства: центральный терминал (CT), к которому подключались линии для набора номера, и удаленный терминал (RT), откуда сигнал для набора номера поступал к абоненту. Они использовали два канала T1 по медным проводам, то есть LD 1 или оптоволокну. По мере модернизации телекоммуникационных компаний эти удаленные устройства были перенастроены для работы непосредственно с периферийным устройством SMU на центральном узле DMS. Обычно каждая SMU может обслуживать от 3 до 6 RCU.
Базовые модули
Передатчики, приемники и другие сервисные схемы расположены в блоках магистральных модулей (ТМ) и различных блоках магистральных модулей (МТМ). Магистральные линии находятся на полках DTC (Digital Trunk Controller) или DTCI (Digital Trunk Controller ISDN) или PDTC (PCM30 Digital Trunk Controller), обычно две линии T1 на карту, десять карт на DTC, что обеспечивает в общей сложности 480 голосовых каналов DS 0. В начале века многие оригинальные карты NT6X50AA все еще были в эксплуатации и не поддерживали расширенную суперкадровую сигнализацию T-несущей; эту функцию можно реализовать с помощью заменяющей карты NT6X50AB, используемой для услуг, таких как PBX ISDN T1. Магистральные линии также могут быть реализованы на SPM (Synchronous Peripheral Module), способном обрабатывать 2016 DS0, что почти в 4,2 раза больше, чем DTC.
Контроллеры линий
Внутренние соединения с временным переключателем (сетью) осуществляются со скоростью 2,56 Мбит/с (DS 30) по речевым каналам, каждый из которых несет тридцать каналов, а также каналы синхронизации и передачи данных, используя четыре провода и один провод заземления. Подключение к сети обеспечивается интерфейсной картой NT6X40AA DS 30, установленной в LGC или LTC, при этом эти соединения могут также быть реализованы как оптические интерфейсы DS 512. Используя временную переключающую карту NT6X44AA, LGC и LTC осуществляют внутреннее сопоставление каналов на интерфейсах NT6X48AA DS 30 и NT6X50AA/AB DS1 с доступными каналами на интерфейсах NT6X40AA DS 30 или NT6X40FA DS 512 для подключения к сети. Европейские PDTC были дополнены DTCOI2 и DTCO2. DTCOI2 был разработан для поддержки сервисов PRI и DPNSS в соответствии с существующими периферийными устройствами PDTCOI и MSB7. DTCO2 был разработан для передачи CAS и SS7 в соответствии с существующими периферийными устройствами PDTCO. Коммутация по временным интервалам выполняется в E Net, аналогично коммуникационному модулю коммутатора 5ESS, коммутационной сети EWSD или групповому коммутатору телефонной станции AXE.
Преемники
Существуют также варианты DMS 200 и DMS 250 для тандемных коммутаторов. В 2006 году Nortel представила программный коммутатор Communication Server 1500 (CS 1500) на базе VOIP для модернизации телефонных коммутаторов DMS. Система мягких переключателей CS 1500 может заменить все модули DMS, за исключением LCM, уменьшая занимаемое место DMS 100 до одной 19-дюймовой стойки и позволяя операторам значительно снизить требования к охлаждению и энергопотреблению. Преемником DMS 100 является Communication Server 2000 (CS2K), который использует множество компонентов и программного обеспечения от DMS. Основное отличие заключается в добавлении технологии VOIP в CS2K. В 2010 году Genband приобрела бизнес Carrier VoIP и Application Solutions (CVAS) компании Nortel Networks за 182,5 миллиона долларов. Компания Nortel прекратила свое существование.