DMS-100

Die DMS-100 gehört zur Produktlinie der digitalen Multiplex-Systeme (DMS) von Telefonvermittlungsanlagen des Herstellers Northern Telecom . Sie wurde in den 1970er Jahren entwickelt und 1979 auf den Markt gebracht und kann bis zu 100.000 Telefonleitungen bedienen. ^{[ 1 ]}

Die DMS-100-Vermittlungsstelle dient der Bereitstellung von Ortsgesprächen und Verbindungen zum öffentlichen Telefonnetz ( PSTN) . Sie ist für die Übertragung von Diensten über die Telefonleitungen und -verbindungen der Teilnehmer konzipiert . Sie bietet den klassischen Festnetzanschluss (POTS), Mobilitätsmanagement für Mobilfunksysteme sowie anspruchsvolle Geschäftsdienste wie automatische Anrufverteilung (ACD), ISDN und Meridian Digital Centrex ( MDC), ehemals Integrated Business Network (IBN). Darüber hinaus stellt sie Funktionen intelligenter Netzwerke (AIN, CS1-R, ETSI INAP ) bereit. Sie wird in vielen Ländern weltweit eingesetzt.

Für Tandemvermittlungsanlagen gibt es außerdem die Varianten DMS - 200 und DMS-250 . Ein Großteil der im DMS-100 verwendeten Hardware, mit Ausnahme der Leitungskarten, wird auch in anderen Geräten der DMS-Familie eingesetzt, darunter die Fernvermittlungsanlage DMS-200.

Die gesamte Stromverteilung erfolgt mit -48 VDC (nominal), von denen DC/DC-Wandler auf jedem Regal die anderen notwendigen Spannungen bereitstellen.

Der zentrale Kontrollkomplex umfasst die Zentraleinheit (CPU), den Programmspeicher (PS), den Datenspeicher (DS) und den zentralen Nachrichtencontroller (CMC).

Die CPU enthielt zwei identische 16-Bit-Prozessoren im Hot-Standby-Modus. Der ursprüngliche CPU-Kern, die NT40-CPU, war in ca. 250 diskreten Logikbausteinen auf mehreren Platinen mit einer Taktfrequenz von 36 MHz implementiert. Der NT40-Kern bestand im Wesentlichen aus der NT1X44-Stackkarte, die einige Register- und Stackfunktionen des Prozessors bereitstellte, der NT1X45-Karte mit den arithmetischen und logischen Funktionen, der NT1X46-Karte mit weiteren Registern und dem Load-Route-ROM sowie der NT1X47-Timing- und Steuerkarte, die die Mikrozyklus-Quell- und Mikrospeicher-Dekodierungsfunktionen des Prozessors bereitstellte. ^{[ 2 ]} Die NT1X47-Karte enthielt außerdem die zweistellige Hexadezimalanzeige zur Anzeige von Testergebniscodes und des Zustands des Kerns. Die NT1X48-Prozessorwartungskarte besaß ein Drehrad auf der Frontplatte, mit dem verschiedene Diagnosetests der CPU durchgeführt werden konnten. Eine spätere Modifikation dieser fünf Leiterplatten mit schnelleren, pinkompatiblen diskreten Logikbausteinen ermöglichte den Betrieb der CPU mit 40 MHz, wodurch Vermittlungsstellen die Durchsatzkapazität um 10 Prozent steigern konnten. ^{[ 3 ]} Im Dual-Hot-Standby-Modus ermöglicht ein Mate Exchange Bus (MEB) zwischen den beiden CPUs den kontinuierlichen Vergleich ihres Zustands in jedem Taktzyklus. Jede Abweichung zwischen den beiden CPUs veranlasst die Wartungsschaltung, die fehlerhafte CPU zu ermitteln und die Aktivität auf diese umzuschalten.

Jeder CPU ist ein eigener Programmspeicher zugeordnet, der die von dieser CPU für die Verarbeitung von Aufrufen, Wartungsarbeiten und administrative Aufgaben benötigten Programmanweisungen enthält. Der dem anderen Prozessor zugeordnete Programmspeicher enthält identische Programmanweisungen.

Jeder CPU ist ein eigener Datenspeicher zugeordnet, der dynamische Informationen pro Anruf sowie Kundendaten und standortspezifische Einstellungen enthält. Die andere CPU verfügt ebenfalls über einen eigenen Datenspeicher mit redundanten Daten.

Der zentrale Nachrichtencontroller (Central Message Controller, CMC) steuert den Nachrichtenfluss zwischen den anderen Einheiten des CCC und priorisiert die Nachrichten für den Netzwerk-Nachrichtencontroller (Network Message Controller, NMC) in den verschiedenen Netzwerkmodulen (Network Modules, NM) oder den Eingabe-/Ausgabe-Controller (Input/Output Controller, IOC). Beide CPUs haben Zugriff auf den jeweiligen CMC, der die Nachrichtenlast auf die Leitungsmodule oder Peripheriegeräte verteilt. ^{[ 4 ]}

Der ursprüngliche, auf NT40 basierende CCC wurde 1987 durch den kompatiblen DMS SuperNode ersetzt.

Das DMS SuperNode-Rechenmodul basierte zunächst auf der Motorola 68020 Zentraleinheit (CPU) und wurde später auf die Motorola 68030 aufgerüstet . Anfang der 1990er-Jahre erfolgte eine weitere Modernisierung mit den Motorola 88100 und 88110 RISC-CPUs ( Reduced Instruction Set Computing ). Diese RISC-Version des SuperNode-Rechenmoduls wurde als BRISC-CPU (BNR Reduced Instruction Set Computing) bezeichnet. Mit der BRISC-CPU erreichte der DMS SuperNode eine Verarbeitungskapazität von 1.500.000 Anrufversuchen pro Stunde. ^{[ 5 ]}

Der DMS SuperNode zeichnet sich durch eine erhöhte Verarbeitungskapazität in einer verteilten Architektur aus und ermöglicht so die Entwicklung neuer Funktionen und Dienste. Alle Elemente des DMS SuperNode basieren auf einem gemeinsamen SuperNode-CPU-Hardware-Design und unterscheiden sich lediglich in der Steuerungssoftware. Der SuperNode besteht aus zwei Hauptelementen: dem DMS-Kern und dem DMS-Bus.

Der DMS-Kern bildet die zentrale Recheneinheit und besteht aus dem Rechenmodul, dem Systemlastmodul und einem Nachrichtencontroller. Das Rechenmodul enthält redundante SuperNode-CPUs zur Anrufverarbeitung und für Wartungsfunktionen und kann, wie der NT40-Kern, synchronisiert mit diesem betrieben werden. Das Systemlastmodul enthält die gesamte notwendige Software für alle Komponenten der DMS-Vermittlungsstelle und stellt außerdem Dateisystem- und Datenspeicherfunktionen auf Magnetband und Festplatte bereit. Der Nachrichtencontroller stellt die Kommunikationsverbindungen zwischen dem DMS-Kern und dem DMS-Bus her.

Der DMS-Bus verbindet den DMS-Kern, das Vermittlungsnetzwerk und den Input/Output-Controller (IOC) und steuert den Nachrichtenfluss zwischen diesen Einheiten. Er besteht aus redundanten Message Switches. Die Message Switches des DMS-Busses arbeiten im Lastverteilungsmodus. Einer von ihnen liefert den Haupttakt für das DMS-100-System, die anderen sind mit diesem synchronisiert. Nachrichten zwischen allen SuperNode-Einheiten werden über optische DS512-Verbindungen übertragen.

Das Betriebssystem, das von beiden Generationen des DMS-100-Switches verwendet wurde, hieß Support Operating System (SOS) und war in einer höheren Programmiersprache namens PROTEL geschrieben , was für PRocedure Oriented Type Enforcing Language stand und bei Bell Northern Research (BNR) entwickelt wurde. ^{[ 6 ]}

Hardware und Wartung werden lokal über Kathodenstrahl-Terminals mithilfe eines mehrstufigen Menüsystems namens MAPCI verwaltet. Der Fernzugriff auf das DMS ist ebenfalls über verschiedene Methoden möglich, darunter Modem und Telnet. Datensicherungen und sonstige Festplattenarbeiten werden über das Kommandozeilenprogramm DISKUT durchgeführt.

Analoge Leitungen werden auf einzelnen Leitungskarten mit jeweils eigenem Codec in ausziehbaren Leitungsschubladen in Rahmen terminiert . Die ursprüngliche Bauart dieser Rahmen hieß Leitungsmodul (LM) mit 32 Leitungen pro Schublade. LMs konnten keine Anruferinformationen (CLASS-Dienste) senden und wurden gegen Ende des Jahrhunderts selten, da sie durch das neuere Leitungskonzentrationsmodul (LCM) ergänzt oder ersetzt wurden. Jedes LM bzw. jedes LCM-Paar wird von einem redundanten Klingelgenerator versorgt. Für Gleichstromtests verfügt jede Leitungskarte über ein Relais zum Anschluss an einen Testbus.

LCMs verfügen über kleinere Leitungskarten, die 64 Leitungen pro physischem Schubfach (zwei logische Schubfächer) bedienen und die gleiche Größe wie LMs aufweisen. Ein LCM benötigt nur die Hälfte des Platzes eines LM für die gleiche Anzahl an Leitungen. Die meisten Leitungskarten sind vom Typ NT6X17 mit drei Relais für Schleifenstartleitungen . Andere Typen sind beispielsweise NT6X18 mit vier oder mehr Relais und einem Schiebeschalter für Erdungsstartleitungen (eine neuere Version des NT6X18 verzichtet auf den Erdungsschalter). Der NT6X18 ermöglicht zudem die für einige Münzfernsprecher und Geschäftssysteme erforderliche Stromumkehr. Die NT6X17B und die NT6X18B gelten als die weltweit einsetzbaren Leitungskarten und sind softwareseitig mit über 15 Millionen Funktionseinstellungen konfigurierbar, um nahezu alle Signalisierungs- und Übertragungsanforderungen in jedem Markt zu erfüllen. ^{[ 7 ]}

NT6X19-Leitungskarten ermöglichen die Verwendung älterer Neon-Nachrichtenanzeigen. Diese Funktion erfordert zusätzlich eine Karte pro Kassette, die die Spannung liefert. NT6X21-Karten dienen der Bedienung von P-Sets (Meridian Business Sets), speziellen analogen Telefonen mit einer proprietären Nortel -Datenverbindung , die mit 8 kHz arbeitet und erweiterte Anrufverwaltungsdienste bietet. So kann beispielsweise eine Telefonnummer auf mehreren P-Sets erscheinen, obwohl jedes dieser Telefone nur über ein Adernpaar verfügt. Dies ermöglicht einen einfacheren Ersatz für herkömmliche Telefonsysteme . Ein LCME (Line Card Management Equipment) für ISDN-Dienste, der NTBX27-Karten verwendet, bedient ISDN-Basisanschlüsse . Mit Klingelgeneratoren ausgestattet, kann ein LCME auch andere Leitungskartentypen unterstützen. LCMs (Line Card Management) werden von einem LGC (Line Group Controller) bedient und kommunizieren über DS-30-Verbindungen mit NT6X48AA-Schnittstellenkarten auf dem LGC. Die Anzahl der LCMs pro LGC hängt vom Datenverkehr ab: 3–4 LCMs pro LGC, bei hohem Datenverkehr jedoch nur zwei.

Außenstellen, die zwischen einem Kilometer und 100 Kilometer vom Hauptstandort entfernt liegen, können über ein Remote Line Control Module (RLCM) oder ein Remote Switching Center (RSC) versorgt werden; eine neuere Version ist als RCC2 bekannt. Sie nutzen T1- Leitungen zum Hauptstandort (LGC). RCCs/RCC2s funktionieren ähnlich wie LTCs bei der Steuerung von LCMs. Große Außenstellen können über zwei oder mehr RCCs verfügen, die mit Verbindungen zwischen den RCCs (Interlinks) ausgestattet sein können, sodass Anrufe innerhalb der Außenstelle die Verbindungen des Hauptstandorts nicht blockieren. Die RCCs/RCC2s sind üblicherweise so ausgestattet, dass sie Anrufe innerhalb der Außenstelle ermöglichen, falls die Verbindungen des Hauptstandorts ausfallen; diese Funktion wird als ESA ( Emergency Stand Alone) bezeichnet .

Eine weitere Art von Fernbüro ist das sogenannte Remote Carrier Urban (RCU). Solche Einheiten befinden sich typischerweise in einem großen Kasten am Straßenrand, etwa 3 Meter breit, fast 2 Meter hoch und fast 1 Meter tief. In den 1980er-Jahren installierten viele Telekommunikationsunternehmen eine frühe Version dieser Einheiten, anstatt zusätzliche Kabel in abgelegene Gebiete zu verlegen. Sie waren deutlich günstiger und konnten bis zu ca. 500 Leitungen bereitstellen. Damals benötigten sie zwei „Boxen“: eine Zentraleinheit (Central Terminal, CT), an die die Wähltonleitungen angeschlossen waren, und eine Ferneinheit (Remote Terminal, RT), an die der Wählton ausgegeben wurde. Sie nutzten 2–6 T1-Leitungen über Kupfer (LD-1) oder Glasfaser. Im Zuge der Modernisierung der Telekommunikationsnetze wurden diese Ferneinheiten so umkonfiguriert, dass sie direkt von einem SMU-Peripheriegerät am Host-DMS aus gesteuert werden konnten. Typischerweise kann jedes SMU 3–6 RCUs verwalten.

Sender, Empfänger und andere Serviceleitungen befinden sich in Trunk Module (TM) und Miscellaneous Trunk Module (MTM). Die Leitungen sind auf DTC (Digital Trunk Controller), DTCI (Digital Trunk Controller ISDN) oder PDTC (PCM30 Digital Trunk Controller) Modulen untergebracht, üblicherweise zwei T-1- Leitungen pro Karte, zehn Karten pro DTC für insgesamt 480 DS-0-Sprachkanäle. Um die Jahrtausendwende waren noch viele der ursprünglichen NT6X50AA-Karten im Einsatz, die keine T-Carrier- Extended-Superframe -Signalisierung unterstützen. Dies lässt sich mit einer NT6X50AB-Ersatzkarte realisieren, die beispielsweise für PBX-ISDN-T1-Leitungen verwendet wird. Leitungen können auch auf SPM (Synchronous Peripheral Module) bereitgestellt werden, die 2016 DS-0-Kanäle verarbeiten können – fast 4,2-mal so viele wie das DTC.

Die internen Verbindungen zum Zeitschalter (Netzwerk) erfolgen über 2,56 Mbit/s (DS-30) Sprachverbindungen, die jeweils dreißig Kanäle plus Synchronisations- und Datenkanäle über vier Adern plus Erdungsader übertragen. Die Netzwerkverbindungen werden von der NT6X40AA DS-30-Schnittstellenkarte auf einem LGC oder LTC verwaltet; alternativ können auch optische DS-512-Schnittstellen verwendet werden. Mithilfe der NT6X44AA-Zeitschalterkarte ordnen LGCs und LTCs intern Kanäle der NT6X48AA DS-30- und NT6X50AA/AB DS1-Schnittstellen den verfügbaren Kanälen der NT6X40AA DS-30- oder NT6X40FA DS-512-Schnittstellen im Netzwerk zu. Europäische PDTCs wurden durch DTCOI2 und DTCO2 ergänzt. DTCOI2 wurde für den Betrieb von PRI- und DPNSS-Diensten gemäß den bestehenden PDTCOI- und MSB7-Peripheriegeräten entwickelt. Das DTCO2 wurde so konzipiert, dass es CAS und SS7 gemäß dem bestehenden PDTCO-Peripheriegerät übertragen kann.

Die Zeitmultiplex-Vermittlung erfolgt im E-Net, ähnlich wie im Kommunikationsmodul der 5ESS-Vermittlungsstelle oder im Vermittlungsnetz der EWSD oder im Gruppenvermittlungssystem der AXE-Telefonzentrale .

Für Tandemschalter gibt es außerdem die Varianten DMS-200 und DMS-250 .

Im Jahr 2006 führte Nortel den Communication Server 1500 (CS 1500) Softswitch auf VoIP-Basis ein, um die DMS-basierten Telefonanlagen zu modernisieren. Ein CS 1500 Softswitch-System kann alle DMS-Komponentenmodule mit Ausnahme der LCMs ersetzen, wodurch der Platzbedarf eines DMS-100 auf ein 19-Zoll-Rack reduziert wird und die Betreiber den Kühl- und Stromverbrauch deutlich senken können. ^{[ 8 ]}

Der Nachfolger des DMS-100 ist der Communication Server 2000 (CS2K), der viele Komponenten und Software mit dem DMS gemeinsam nutzt. Der wesentliche Unterschied besteht in der Integration der VoIP- Technologie in den CS2K. ^{[ 9 ]}

Im Jahr 2010 erwarb Genband das Geschäft mit Carrier VoIP und Anwendungslösungen (CVAS) von Nortel Networks für 182,5 Millionen US-Dollar. Nortel existiert mittlerweile nicht mehr. ^{[ 10 ]}

• Liste der Telefonvermittlungsstellen

• DMS-100 auf der Nortel Networks- Website