home *** CD-ROM | disk | FTP | other *** search
/ Hacker Chronicles 1 / HACKER1.ISO / phrk3 / phrack25.3 < prev    next >
Text File  |  1992-09-26  |  16KB  |  263 lines

  1.                                 ==Phrack Inc.==
  2.  
  3.                      Volume Three, Issue 25, File 3 of 11
  4.  
  5.                         Bell Network Switching Systems
  6.  
  7.                        An Informational Definitive File
  8.  
  9.                                  By Taran King
  10.  
  11.                                 March 14, 1989
  12.  
  13.  
  14.          Throughout my many conversations with what many consider the "elite"
  15. of the community, I have come to realize that even the highest up on the
  16. hierarchical map do not know all of the little differences and specificities of
  17. the switching systems that the BOCs use throughout the nation.  This file was
  18. written so that people could understand the differences between their switch
  19. and those switches in areas where they have friends or that they pass through.
  20.  
  21.          There are two broad categories that switches can be separated into:
  22. local and tandem.  Local offices connect customer lines to each other for
  23. local calls and connect lines to trunks for interoffice calls.  Tandem
  24. switching is subdivided into two categories:  local tandem offices and toll
  25. offices.  Local toll offices connect trunks to trunks within a metropolitan
  26. area whereas toll offices connect trunks to trunks from the toll network
  27. portion (class 1 to 4) of the hierarchical Public Switched Telephone Network
  28. (PSTN).
  29.  
  30.          Because of the convenience of having direct interface with customer
  31. lines, local switching has built in functions needed to provide exchange
  32. services such as local calling, custom calling features, Touch-Tone service,
  33. E911 service, and exchange business services (like Centrex, ESSX-1, and
  34. ESS-ACD.  Centrex is a service for customers with many stations that is
  35. provided out of the Central Office.  ESSX-1 service limits the number of
  36. simultaneous incoming and outgoing calls and the number of simultaneous
  37. intragroup calls to software sizes specified by the customer.  ESS-ACD is the
  38. exchange service equivalent to Automatic Call Distribution except the call
  39. distribution takes place in a Centrex-functioning portion of the electronic
  40. switch.)
  41.  
  42.          Geographic centralization of the tandem office allows efficiency in
  43. providing centralized billing and network services.
  44.  
  45.          Automatic switching was formally installed by the Bell System in 1919
  46. and although there are many replacements that update old and less preferable
  47. services, many older offices still exist in various parts of the country.
  48.  
  49.  
  50. ELECTROMECHANICAL SWITCHING SYSTEMS
  51.  
  52.          The Step By Step (SXS) switching system, also known as the Strowger
  53. system, was the earliest switching system.  Invented by A. B. Strowger in
  54. 1889, it is currently used in rural and suburban areas around the country as
  55. well as some metropolitan areas which were small when the switch was
  56. installed.  The term "Step By Step" describes both the manner in which the
  57. switching network path is established and the way in which each of the
  58. switches in the path operates.  They combine vertical stepping and a
  59. horizontal rotary stepping motion to find the number dialed through pulse.
  60. The drawbacks of the SXS system include not being able to have Touch Tone
  61. calling or alternative routing without adding expensive equipment to the
  62. office and also that the customer's telephone number is determined by the
  63. physical termination/location of the line or connector on the system.  The
  64. line cannot be moved without changing the telephone number.  The other
  65. drawback is the high maintenance cost.  These reasons, among others, have led
  66. to a drop in the amount of SXS systems seen around the country.
  67.  
  68.          The No. 1 Crossbar (XBAR) was developed for use in metropolitan
  69. areas.  The XBAR system uses horizontal and vertical bars to select the
  70. contacts.  There are five selecting bars mounted horizontally across the front
  71. of each XBAR switch.  Each selecting bar can choose either of two horizontal
  72. rows of contacts.  The five horizontal selecting bars can therefore select ten
  73. horizontal rows of contacts.  There are ten or twenty vertical units mounted
  74. on the switch and each vertical unit forms one vertical path.  Each switch has
  75. either 100 or 200 sets of crosspoints/contacts depending on the number of
  76. vertical units.
  77.  
  78.          The No. 5 Crossbar was developed to fill the need for a switching
  79. system that would be more productive in suburban residential areas or smaller
  80. cities.  The No. 5 XBAR also included automatic recording of call details for
  81. billing purposes to allow for DDD (Direct Distance Dialing).  The No. 5 XBAR
  82. is separated into 2 parts:  the switching network where all the talking paths
  83. are established and the common-control equipment which sets up the talking
  84. paths.  Various improvements have been made on the No. 5 XBAR over the years
  85. such as centralized automatic message accounting, line link pulsing to
  86. facilitate DID (Direct Inward Dialing) to stations served by a dial PBX
  87. (Private Branch Exchange), international DDD, Centrex service, and ACD
  88. capability.  The No. 5 Electronic Translator System (ETS) was also a
  89. development which used software instead of wire cross-connections to provide
  90. line, trunk, and routing translations as well as storing billing information
  91. for transmissions via data link to a centralized billing collection system.
  92.  
  93.          The No. 4 Crossbar is a common-control system designed for toll
  94. service with crossbar switches making up its switching network.  The No. 4A
  95. XBAR system was designed for metropolitan areas and added the ability to have
  96. CAMA (Centralized Automatic Message Accounting) as well as foreign-area
  97. translation, automatic alternate routing, and address digit manipulation
  98. capabilities (which is converting the incoming address to a different address
  99. for route control in subsequent offices, deleting digits, and prefixing new
  100. digits if needed).  The No. 4A ETS replaced the card translator (which was
  101. used for translation via phototransistors) and allowed billing and route
  102. translation functions to be changed by teletypewriter input as it was a
  103. stored-program control processor.  CCIS (Common Channel Interoffice
  104. Signaling) was added to the No. 4A XBAR in 1976 for more efficient signaling
  105. between toll offices among other things.
  106.  
  107.  
  108. ELECTRONIC SWITCHING SYSTEMS
  109.  
  110.          The Electronic Switching Systems were made possible by the invention
  111. of the transistor.  They apply the basic concepts of an electronic data
  112. processor, operating under the direction of a stored-program control, and
  113. high-speed switching networks.  The stored-program control allows system
  114. designs the necessary flexibility to design new features and install them
  115. easily.  The SPC controls the sequencing of operations required to establish a
  116. call.  It can control a line or trunk circuit according to its application.
  117.  
  118.          The first electronic switching trial took place in Morris, IL in
  119. 1960.  The first application of electronic local switching in the Bell System
  120. took place in May of 1965 with the cutover of the first 1ESS switch in
  121. Succasunna, NJ.
  122.  
  123.          The 1ESS switching system was designed for areas where large numbers
  124. of lines and lines with heavy traffic are served.  It generally serves between
  125. 10,000 and 65,000 lines.  The memory of the 1ESS is generally read only memory
  126. (ROM) so that neither software or hardware malfunctions can alter the
  127. information content.
  128.  
  129.          The 1A Processor was introduced in 1976 in the first 1AESS switch.
  130. It was designed for local switching applications to be implemented into a
  131. working 1ESS switch.  It allowed the switching capacity to be doubled from
  132. the old 1ESS switches also.  The 1A Processor uses both ROM and RAM (Random
  133. Access Memory).  Magnetic tape units in the 1A Processor allow for system
  134. reinitialization as well as detailed call billing functions.
  135.  
  136.          Both the 1ESS and the 1AESS switches use the same peripheral
  137. equipment which allows for easy transition.  Programs in both switches control
  138. routine tests, diagnose troubles, detect and report faults and troubles, and
  139. control emergency actions to ensure satisfactory operation.  Both switches
  140. offer the standard custom calling features as well as business features like
  141. Centrex, ESS-ACD, Enhanced Private Switched Communications Service or ETS
  142. (Electronic Tandem Switching).
  143.  
  144.          The 2ESS was designed to extend electronic switching into suburban
  145. regions but doing so economically, meeting the need for 2,000 to 10,000 line
  146. offices.  It has a call capacity of 19,000 with a maximum of 24,000 terminals
  147. per system.  One of the differences between the 1ESS and the 2ESS is that in
  148. the 2ESS, lines and trunks terminate on the same side of the network, which is
  149. called a folded network.  There is no need for separate line and trunk link
  150. networks as in the 1ESS.  Also, the network architecture was designed to
  151. interface with customer lines carrying lighter traffic, the features were
  152. oriented toward residential rather than business lines, and the processor was
  153. smaller and less expensive.
  154.  
  155.          In 1976, the first 2BESS switch was introduced in Acworth, GA.  The
  156. 2BESS switch is similar to the 1AESS in that it has something added into the
  157. switch.  In this case, though, it is the 3ACC (3A Central Control), which is
  158. in the place of the processor.  The 3ACC doubles the call capacity originally
  159. available in the 2ESS switch by combining integrated circuit design with
  160. semiconductor memory stores.  It also requires one-fifth of the floor space
  161. and one-sixth of the power and air conditioning that the 2ESS central
  162. processor requires.  The 3ACC is a self-checking, microprogram-controlled
  163. processor capable of high-speed serial communication.  Resident programs in
  164. the 3ACC are hardware write-protected, but non-resident programs like
  165. maintenance, recent change (RC), and back-up for translations or residential
  166. programs are stored on a tape cartridge.
  167.  
  168.          Also in 1976, the need for switching in rural areas serving fewer
  169. than 4500 lines resulted in the introduction of the 3ESS switch.  The 3ESS
  170. switching equipment is the smallest Western Electric space-division,
  171. centralized electronic switching system which serves 2,000 to 4,500 lines.
  172. The 3ACC is used as the processor in the 3ESS, which was designed to meet the
  173. needs of a typical Community Dial Office (CDO).  It, too, is a folded network
  174. like the 2ESS and 2BESS.  The switch was designed for unattended operation,
  175. implementing extensive maintenance programs as well as remote SCCS (Switching
  176. Control Center System) maintenance capabilities.
  177.  
  178.          The 4ESS switching equipment is a large-capacity tandem system for
  179. trunk-to-trunk interconnection.  It forms the heart of the Stored-Program
  180. Control (SPC) network that uses CCIS (Common-Channel Interoffice Signaling)
  181. yet still supports Multi-Frequency (MF) and Dial-Pulse (DP) signaling.  The
  182. SPC network allows for features such as the Mass Announcement System (MAS)
  183. (which is where we find all of our entertaining 900 Dial-It numbers) and
  184. WATS (Wide-Area Telecommunications Services) screening/routing.  The 4ESS also
  185. provides international gateway functions.  It uses a 1A Processor as its main
  186. processor, which, along with its use of core memories and higher speed logic,
  187. is about five times as fast as the 1ESS processor.  The 4ESS software
  188. structure is based on a centralized development process using three languages:
  189. a low-level assembly language, the intermediate language called EPL (ESS
  190. Programming Language), and a high level language called EPLX.  The assembly
  191. language takes care of real-time functions like call processing while
  192. measurements and administrative functions frequently are programmed in EPL.
  193. Some maintenance programs and audits which are not as frequently run are in
  194. EPLX.  Up to six 4ESS switches can be remotely administered and maintained
  195. from centralized work centers which means that very few functions need to be
  196. performed at the site of the switch itself.
  197.  
  198.          In March of 1982, the 5ESS switch first went into operation.  It is a
  199. digital time-division electronic switching system designed for modular growth
  200. to accommodate local offices ranging from 1,000 to 100,000 lines.  It was
  201. designed to replace remaining electromechanical switching systems in rural,
  202. suburban, and urban areas economically.  Features of new generic versions of
  203. the program allowed multimodule configuration and local/toll features for
  204. combined class 4 and class 5 operation.  The 5ESS administrative module
  205. processor consists of two 3B20s.  The communications module consists of a
  206. message switch and a TMS (Time-Multiplexed Switch), which is used to connect
  207. voice channels in one interface module to voice channels in another interface
  208. module as well as for data messages between the administrative modules and
  209. interface modules and also is used for data messages between interface
  210. modules.  The interface module can host analog line/trunk units, digital
  211. line/trunk units, digital carrier line units, digital service circuit units,
  212. or metallic service units in addition to miscellaneous test and access units.
  213. There are 2 software divisions in the 5ESS.  The portion in the administrative
  214. module processor is responsible for officewide functions such as the human
  215. interfaces, routing, charging, feature translations, switch maintenance, and
  216. data storage and backup.  The portion in the interface module is responsible
  217. for the standard call-processing functions associated with the lines and
  218. trunks terminating on that interface module.  Most software is written in C
  219. and has a modular structure to afford easy expansion and maintenance.
  220.  
  221.          The last thing to mention here are Remote Switching Systems (RSS) and
  222. Remote Switching Modules (RSM).  The No. 10A RSS is designed to act as an
  223. extension of a 1ESS, 1AESS, or 2BESS switching equipment host and is
  224. controlled remotely by the host over a pair of dedicated data links.  It
  225. shares the processor capabilities of these nearby ESS switches and uses a
  226. microprocessor for certain control functions under the direction of the host
  227. central processor.  The RSS is capable of stand-alone functioning if the links
  228. between it and the host are severed somehow.  If this occurs, though, custom
  229. calling, billing, traffic measurements, etc. are unavailable -- only basic
  230. service on intra-RSS calls is allowed.  The No. 5A RSM can be located up to
  231. 100 miles from the 5ESS host and can terminate a maximum of 4000 lines with a
  232. single interface module.  Several RSMs can be interconnected to serve remote
  233. offices as large as 16,000 lines.  It is a standard 5ESS system interface
  234. module with the capability for stand-alone switching capability if the
  235. host-remote link fails.  One difference from the RSS of the RSM is the ability
  236. to use direct trunking, whereas the RSS requires that all interoffice calls
  237. pass through the host switch.
  238.  
  239.          Of course, there are many other switches out there, but these are the
  240. basic Western Electric switches provided for the Bell System.  The following
  241. is a time-table to summarize the occurrences of SPC switching systems that have
  242. been used by BOCs and AT&T:
  243.  
  244. 1965    The 1ESS used for local metropolitan allows 65,000 lines and 16,000
  245.         trunks.
  246. 1968    The 1ESS expands for local metropolitan and local tandem.
  247. 1970    The 2ESS used for local suburban has 30,000 lines and trunks together.
  248. 1974    The 1ESS allows 2-wire toll switching.
  249. 1976    The 4ESS uses large 4-wire toll for use of 100,000 trunks.
  250. 1976    The 1AESS for large metropolitan local use has 90,000 lines and 32,000
  251.         trunks
  252. 1976    The 2BESS for local suburban use has 30,000 lines and trunks together.
  253. 1976    The 3ESS for local rural use has 5,800 lines and trunks together.
  254. 1977    The 1AESS using 4-wire toll.
  255. 1979    The 1AESS has local, tandem, and toll capability.
  256. 1979    The 10A RSS is for local small rural areas with 2,000 lines.
  257. 1982    The 5ESS for local rural to large metropolitan areas with tandem and
  258.         toll capabilities has from 150,000 lines and 50,000 trunks to 0 lines
  259.         and 60,000 trunks.
  260. ______________________________________________________________________________
  261.  
  262. Downloaded From P-80 International Information Systems 304-744-2253 12yrs+
  263.