El Panel Machine Switching System es un tipo de central telefónica automática para servicio urbano que se utilizó en el Bell System en Estados Unidos durante siete décadas. Los primeros tipos semimecánicos de este diseño se instalaron en 1915 en Newark, Nueva Jersey , y los últimos fueron retirados en la misma ciudad en 1983.
El interruptor Panel recibió su nombre por sus paneles altos que consistían en tiras de terminales en capas. Entre cada tira se colocó una capa aislante, que mantenía cada tira de metal eléctricamente aislada de las de arriba y de abajo. Estos terminales estaban dispuestos en bancos , cinco de los cuales ocupaban un marco selector medio. Cada banco contenía 100 juegos de terminales, para un total de 500 juegos de terminales por cuadro. [1] En la parte inferior, el bastidor tenía dos motores eléctricos para mover sesenta selectores hacia arriba y hacia abajo mediante embragues controlados electromagnéticamente. A medida que se completaban las llamadas a través del sistema, los selectores se movían verticalmente sobre los conjuntos de terminales hasta llegar a la ubicación deseada, momento en el que el selector detenía su recorrido ascendente y las selecciones avanzaban al siguiente cuadro, hasta que finalmente se alcanzaba la línea del abonado llamado. .
Cª. En 1906, AT&T organizó dos grupos de investigación para resolver los desafíos únicos en la conmutación del tráfico telefónico en los grandes centros urbanos del Bell System . Las grandes ciudades tenían una infraestructura compleja de conmutación manual que impedía una conversión ad hoc completa a conmutación mecánica, pero se anticipaban economías más favorables de la conversión a operación mecánica. No existían métodos satisfactorios para interconectar sistemas manuales con máquinas de conmutación. Los dos grupos de Western Electric Laboratories se centraron en diferentes tecnologías, utilizando un enfoque de desarrollo competitivo para estimular la invención y aumentar la calidad del producto, un concepto que había tenido éxito anteriormente en AT&T en el diseño de transmisores. [2] Un grupo continuó el trabajo existente que produjo el sistema giratorio , mientras que el segundo grupo desarrolló un sistema que se basaba en el movimiento lineal de los componentes del interruptor, que se conoció como el banco de paneles . A medida que avanzaba el trabajo, se compartieron muchos subconjuntos y los dos interruptores sólo se distinguían por los mecanismos de conmutación.
En 1910, el diseño del sistema Rotary había avanzado más y las pruebas internas lo emplearon en Western Electric como una centralita privada (PBX). Sin embargo, en 1912, la empresa había decidido que el sistema de paneles era más prometedor para resolver el problema de las grandes ciudades y delegó el uso del sistema rotativo en Europa para satisfacer la creciente demanda y la competencia de otros proveedores allí, bajo el nombre de gestión y fabricación por la International Western Electric Company en Bélgica . [3]
Después de una instalación de prueba como PBX dentro de Western Electric en 1913, la planificación del sistema Panel comenzó con el diseño y la construcción de oficinas centrales de prueba utilizando un método semimecánico de conmutación, en el que los suscriptores todavía usaban teléfonos sin dial y los operadores respondían llamadas y Ingresó el número de teléfono de destino en el interruptor del panel, que luego completó la llamada automáticamente. [4]
Estas primeras centrales tipo panel se pusieron en servicio en Newark, Nueva Jersey , [5] el 16 de enero de 1915 en la oficina central de Mulberry, que atendía a 3640 suscriptores, y el 12 de junio en la oficina central de Waverly , que tenía 6480 líneas. El desarrollo de paneles continuó durante el resto de los años 1910 y 1920 en los Estados Unidos. En abril de 1917 siguió un tercer sistema en Newark ( Branch Brook ) para probar la distribución automática de llamadas.
Los primeros sistemas de panel de conmutación totalmente automático que utilizaron principios de control comunes fueron las centrales de Douglas y Tyler en Omaha, Nebraska, completadas en diciembre de 1921. A los suscriptores se les entregaron nuevos teléfonos con diales que les permitían realizar llamadas locales sin la ayuda de un operador. A esta instalación le siguieron las primeras instalaciones en la región oriental en las oficinas centrales de Sherwood y Syracuse-2 en Paterson, Nueva Jersey , en mayo y julio de 1922, respectivamente. [6] La histórica bolsa de Pensilvania en la ciudad de Nueva York entró en servicio en octubre de 1922. [4] [7]
La mayoría de las instalaciones del Panel fueron reemplazadas por sistemas modernos durante la década de 1970. El último interruptor del Panel, ubicado en la oficina central de Bigelow en Newark, fue dado de baja en 1983. [8]
Cuando un abonado retira el receptor (auricular) del conmutador de un teléfono, se cierra el circuito de bucle local a la oficina central. Esto provoca el flujo de corriente a través del bucle y un relé de línea, lo que hace que el relé funcione, iniciando un selector en el marco del buscador de línea para buscar el terminal de la línea del abonado. Simultáneamente, se selecciona un remitente , que proporciona tono de marcado a la persona que llama una vez que se encuentra la línea. Luego, el buscador de línea opera un relé de corte, que evita que se llame a ese teléfono, en caso de que otro suscriptor marque el número.
El tono de marcado confirma al suscriptor que el sistema está listo para marcar. Dependiendo del sistema de numeración local, el remitente necesitaba seis o siete dígitos para completar la llamada. A medida que el suscriptor marcaba, los relés del remitente contaban y almacenaban los dígitos para su uso posterior. Tan pronto como se marcaban y almacenaban los dos o tres dígitos del código de oficina, el remitente realizaba una búsqueda en un traductor (tipo anterior) o decodificador (tipo posterior). El traductor o decodificador tomó los dos o tres dígitos como entrada y devolvió datos al remitente que contenían los parámetros para conectarse a la oficina central llamada. Después de que el remitente recibió los datos proporcionados por el traductor o decodificador, el remitente utilizó esta información para guiar al selector de distrito y al selector de oficina a la ubicación de las terminales que conectarían a la persona que llama con la oficina central donde estaba ubicada la línea de terminación. El remitente también almacenó y utilizó otra información relacionada con los requisitos eléctricos para la señalización a través de la conexión recién establecida y la tarifa a la que se debe facturar al abonado, en caso de que la llamada se complete con éxito.
En los propios selectores de distrito u oficina, las troncales salientes inactivas se seleccionaron mediante el método de "prueba de manga". Después de ser dirigido por el remitente al grupo correcto de terminales correspondientes a las troncales salientes a la oficina llamada, el selector continuó moviéndose hacia arriba a través de varios terminales, buscando uno con un cable de manga sin conexión a tierra, luego seleccionándolo y conectándolo a tierra. Si todas las troncales estaban ocupadas, el selector buscaba hasta el final del grupo y finalmente devolvía un tono de "todos los circuitos ocupados" . No estaba previsto un enrutamiento alternativo como en los sistemas manuales anteriores y en los mecánicos más sofisticados posteriores.
Una vez establecida la conexión con la oficina de destino, el remitente utilizó los últimos cuatro (o cinco) dígitos del número de teléfono para comunicarse con la persona llamada. Lo hizo convirtiendo los dígitos en ubicaciones específicas en los fotogramas entrantes y finales restantes . Una vez establecida la conexión hasta la trama final, se comprobó que la línea de la persona llamada estaba ocupada. Si la línea no estaba ocupada, el circuito selector entrante enviaba voltaje de timbre a la línea de la parte llamada y esperaba a que la parte llamada contestara su teléfono. Si la parte llamada respondía, las señales de supervisión se enviaban hacia atrás a través del remitente y al marco del distrito, que establecía una ruta de conversación entre ambos suscriptores y cobraba la llamada a la parte que llama. En ese momento, el remitente fue liberado y pudo usarse nuevamente en el servicio de una llamada completamente nueva. Si la línea del suscriptor llamado estaba ocupada, el selector final enviaba una señal de ocupado a la persona llamada para alertarle que la persona que llamaba estaba hablando por teléfono y no podía aceptar su llamada.
Como en el sistema Strowger , cada oficina central podría atender hasta 10.000 líneas numeradas (0000 a 9999), requiriendo cuatro dígitos para cada estación de abonado.
El sistema de panel fue diseñado para conectar llamadas en un área de llamadas metropolitana local. A cada oficina se le asignaba un código de oficina de dos o tres dígitos, llamado código de oficina , que indicaba al sistema la oficina central en la que se encontraba el partido deseado. Las personas que llamaban marcaban el código de la oficina seguido del número de la estación. En ciudades más grandes, como la ciudad de Nueva York, para marcar se requería un código de oficina de tres dígitos, [9] y en ciudades menos pobladas, como Seattle, WA [10] y Omaha, NE, un código de dos dígitos. Los dígitos restantes del número de teléfono correspondían al número de estación, que indicaba la ubicación física del teléfono del abonado en el cuadro final de la oficina llamada. Por ejemplo, un número de teléfono puede aparecer como PA2-5678, donde PA2 (722) es el código de oficina y 5678 es el número de estación.
En áreas que prestaban servicio a líneas partidistas , el sistema aceptaba un dígito adicional para la identificación del partido. Esto permitió al remitente dirigir el selector final no sólo al terminal correcto, sino también llamar a la línea del abonado correcto en ese terminal. El sistema de paneles admitía líneas individuales, bipartidistas y cuatripartitas.
De manera similar a la centralita telefónica dividida-múltiple , el sistema de paneles se dividió en una sección de origen y una sección de terminación. La línea del abonado tenía dos apariciones en una oficina local: una en el lado de origen y otra en el lado de terminación. El circuito de línea constaba de un relé de línea en el lado de origen para indicar que un cliente había descolgado y un relé de corte para evitar que el relé de línea interfiriera con una conexión establecida. El relé de corte estaba controlado por un cable de manguito que, al igual que con el tablero de distribución múltiple, podía ser activado tanto por la sección de origen como por la de terminación. En el extremo final, el circuito de línea estaba conectado a un selector final, que se utilizaba para completar la llamada. Por lo tanto, cuando se completó una llamada a un abonado, el circuito selector final se conectó a la línea deseada y luego realizó una prueba de manga (ocupado). Si la línea no estaba ocupada, el selector final accionaba el relé de corte a través del cable de la funda y procedía a llamar al abonado llamado.
La supervisión ( señalización de línea ) era suministrada por un circuito del Distrito, similar al circuito de cable que se conectaba a un conector de línea en un tablero de distribución. El circuito del Distrito supervisó al interlocutor, y cuando éste colgó , soltó el suelo en la manga, liberando así a todos los selectores excepto al final, que volvió a su posición inicial para prepararse para el tráfico adicional. El circuito selector final no fue supervisado por el circuito distrital y solo volvió a la normalidad una vez que la persona llamada colgó. [11] Algunas estructuras del Distrito estaban equipadas con circuitos de sincronización y supervisión más complejos necesarios para generar señales de recolección y devolución de monedas para manejar llamadas desde teléfonos públicos .
Muchas de las áreas urbanas y comerciales donde se utilizó el Panel por primera vez tenían un servicio de tarifa de mensajes en lugar de llamadas de tarifa plana . Por esta razón, el buscador de líneas tenía un cuarto cable conocido como cable "M". Esto permitió que el circuito del Distrito enviara pulsos de medición para controlar el registro de mensajes del suscriptor. La introducción de la marcación directa a distancia (DDD) en la década de 1950 requirió la adición de equipos de identificación automática de números para la contabilidad automática centralizada de mensajes .
La sección terminal de la oficina estaba fijada a la estructura de los últimos cuatro dígitos del número de teléfono , tenía un límite de 10.000 números de teléfono. En algunas de las áreas urbanas donde se utilizó Panel, incluso una sola milla cuadrada podría tener tres o cinco veces más suscriptores telefónicos. Así, los selectores de entrada de varias entidades de conmutación separadas compartían espacio y personal, pero requerían grupos troncales de entrada separados de oficinas distantes. A veces se utilizaba un tándem selector de oficinas para distribuir el tráfico entrante entre las oficinas. Se trataba de una oficina del Panel sin remitentes ni ningún otro equipo de control común ; solo una etapa de selectores y aceptando solo los parámetros Pincel de Office y Grupo de Office. Los Panel Sender Tandems también se utilizaron cuando sus mayores capacidades valían el costo adicional.
Mientras que el interruptor Strowger ( paso a paso ) se movía bajo el control directo de los pulsos de marcación que provenían del dial del teléfono , el interruptor del Panel más sofisticado tenía remitentes , que registraban y almacenaban los dígitos que el cliente marcaba y luego traducían los dígitos recibidos. en números apropiados para llevar a los selectores a la posición deseada: Pincel de distrito, Grupo de distrito, Pincel de oficina, Grupo de oficina, Pincel entrante, Grupo entrante, Pincel final, Decenas finales, Unidades finales.
El uso de remitentes proporcionó ventajas sobre los sistemas de control directo anteriores, porque permitieron desacoplar el código de oficina del número de teléfono de la ubicación real en la red de conmutación. Por lo tanto, un código de oficina (por ejemplo, "722") no tenía relación directa con la disposición física de las líneas troncales en los marcos de distrito y de oficina. Mediante el uso de la traducción, las troncales podrían ubicarse arbitrariamente en los propios marcos físicos, y el decodificador o traductor podría dirigir al remitente a su ubicación según sea necesario. Además, debido a que el remitente almacenaba el número de teléfono marcado por el abonado y luego controlaba los selectores, no era necesario que el marcado del abonado tuviera una relación de control directo con los propios selectores. Esto permitió a los selectores buscar a su propia velocidad, en grandes grupos de terminales, y permitió un movimiento suave controlado por motor, en lugar del movimiento momentáneo entrecortado del sistema paso a paso.
El remitente también proporcionó la detección de fallas. Como era responsable de llevar a los selectores a sus destinos, podía detectar errores (conocidos como problemas ) y alertar al personal de la oficina central del problema encendiendo una lámpara en el panel correspondiente. Además de encender una lámpara, el emisor mantenía fuera de servicio a sí mismo y a los selectores que estaban bajo su control, lo que impedía su uso por parte de otros llamantes. Al notar la condición de alarma, el personal podría inspeccionar el remitente y sus selectores asociados y resolver cualquier problema ocurrido antes de devolver el remitente y los selectores al servicio.
Cuando se completó el trabajo del remitente, conectó la ruta de conversación desde el lado de origen al de destino y abandonó la llamada. En ese momento, el remitente estaba disponible para atender la llamada de otro suscriptor. De esta manera, un número comparativamente pequeño de remitentes podría manejar una gran cantidad de tráfico, ya que cada uno solo se utilizó durante un breve período durante el establecimiento de la llamada. Este principio se conoció como control común y se utilizó en todos los sistemas de conmutación posteriores.
La pulsación revertiva (RP) fue el principal método de señalización utilizado dentro y entre los interruptores del panel. Los selectores, una vez tomados por el remitente u otro selector, comenzarían a moverse hacia arriba bajo la potencia del motor. Cada terminal por el que pasara el selector enviaría un pulso de potencial de tierra a lo largo del circuito, de regreso al remitente. El remitente contó cada pulso y, cuando se alcanzó el terminal correcto, le indicó al selector que desacoplara el embrague de accionamiento ascendente y se detuviera en el terminal apropiado según lo determinado por el remitente y el decodificador. Luego, el selector comenzó su siguiente operación de selección o extendió el circuito al siguiente cuadro del selector. En el caso del fotograma final, la última selección daría como resultado la conexión a la línea telefónica de un individuo y comenzaría a sonar.
A medida que los motores impulsaban los selectores hacia arriba, las escobillas unidas a las varillas selectoras verticales limpiaban los conmutadores en la parte superior del marco. Estos conmutadores contenían segmentos alternos que servían como aislantes o conductores. Cuando la escobilla pasaba sobre un segmento conductor, se conectaba a tierra, generando así un pulso que se enviaba de vuelta al emisor para su conteo. Cuando el emisor contó el número apropiado de pulsos, cortó la energía al solenoide en la oficina de terminación y provocó que el cepillo se detuviera en su posición actual.
Las llamadas de una oficina del panel a otra funcionaban de manera muy similar a las llamadas dentro de una oficina mediante el uso de señalización de pulsos reversivos. La oficina de origen utilizó el mismo protocolo, pero insertó una resistencia de compensación durante la pulsación, de modo que su remitente encontró la misma resistencia para todas las troncales. [12] Esto contrasta con las formas más modernas de pulsación directa, donde el equipo de origen enviará directamente al lado de destino la información que necesita para conectar la llamada.
Los sistemas posteriores mantuvieron la compatibilidad con los impulsos reversivos, incluso cuando se desarrollaron métodos de señalización más avanzados. La barra transversal número uno , que fue el primer sucesor del sistema Panel, también utilizó este método de señalización exclusivamente, hasta que actualizaciones posteriores introdujeron señalización más nueva, como la señalización multifrecuencia .
El panel se instaló inicialmente en ciudades donde muchas estaciones todavía utilizaban el servicio manual (sin marcación). Para compatibilidad con oficinas manuales, se admitieron dos tipos de señalización. En áreas con principalmente interruptores de máquina y solo unos pocos tableros de distribución manuales, la señalización del indicador de llamada del panel (PCI) transmitía el número llamado al operador de entrada de la máquina de placa "B", que encendía las lámparas en el escritorio del operador en la oficina del manual de terminación. Las lámparas iluminaban dígitos en un panel de visualización correspondiente al número marcado. El operador manual conectó la llamada al conector apropiado y luego repitió el proceso para la siguiente llamada entrante. En áreas con interruptores mayoritariamente manuales, se utilizó el sistema de señalización Call Annunciator para evitar la instalación de paneles de luces en cada estación del operador. El anunciador de llamadas utilizó voz grabada en tiras de película fotográfica para anunciar verbalmente el número llamado al operador que respondía.
La señalización PCI continuó utilizándose con fines tándem, décadas después de que desapareciera su necesidad original. En la década de 1950, se agregaron remitentes auxiliares para almacenar más de ocho dígitos y enviar mediante señalización multifrecuencia (MF) para marcación directa a distancia (DDD).
Las llamadas desde oficinas manuales a oficinas de panel requirieron que la placa "A", u operador saliente, solicitara el número de la persona que llama, se conectara a una troncal inactiva a la central distante y transmitiera el número deseado al operador de llamadas entrantes manuales de la placa B. quien lo conectó a la máquina del Panel para configurar las tramas entrantes y finales al número de teléfono llamado.
El interruptor del panel es un ejemplo de un sistema de accionamiento eléctrico, ya que utiliza motores de 1/16 caballos de fuerza para accionar los selectores verticalmente para buscar la conexión deseada y retroceder cuando se completa la llamada. Por el contrario, los sistemas Strowger o de barra transversal utilizaban electroimanes individuales para su funcionamiento y, en su caso, la potencia disponible de un electroimán limita el tamaño máximo del elemento interruptor que puede mover. Dado que Panel no tenía tal restricción, sus dimensiones estaban determinadas únicamente por las necesidades del interruptor y el diseño del intercambio. El motor eléctrico impulsor puede hacerse tan grande como sea necesario para mover los elementos interruptores. Por lo tanto, la mayoría de las llamadas requerían sólo aproximadamente la mitad de etapas que en los sistemas anteriores. Los motores utilizados en los marcos de los paneles eran capaces de funcionar con corriente alterna (CA) o continua (CC), sin embargo, solo podían arrancar con CC. En caso de una falla de energía de CA, el motor cambiaría a sus devanados de CC y continuaría funcionando hasta que se restableciera la energía de CA.
Debido a su relativa complejidad en comparación con los sistemas de control directo, el sistema del Panel incorporó muchos tipos nuevos de aparatos de prueba. En el momento de su diseño, se decidió que el mantenimiento debería realizarse de forma preventiva y que se realizarían pruebas periódicas del equipo para identificar fallas antes de que fueran lo suficientemente graves como para afectar a los suscriptores. Para ello, se proporcionaron múltiples tipos de equipos de prueba. [13] El equipo de prueba generalmente tomaba la forma de un escritorio de madera similar a un tablero de distribución, un carro con ruedas, conocido como "Tea Wagon", o un pequeño equipo de prueba tipo caja que podía llevarse al aparato que requería la prueba. La ubicación central de prueba en la oficina se conocía como "OGT Desk" o "Trouble Desk" y tenía la forma de un gran escritorio de madera con lámparas, enchufes, llaves, cables y un voltímetro. Este escritorio sirvió como punto central para el análisis y la resolución de problemas.
Otros aparatos de prueba incluían equipos montados en bastidores que se utilizaban para rutinar circuitos de uso común dentro de la oficina. Estos incluían un marco de prueba de remitente de rutina automático y un marco de prueba de selector de rutina automático . Cuando un guardagujas debía realizar las pruebas manualmente, utilizaba un Tea Wagon, que se llevaba con ruedas hasta el aparato a probar y se conectaba a los enchufes previstos para este fin.
A lo largo de su tiempo de servicio, el sistema del Panel se actualizó a medida que nuevas funciones estaban disponibles o eran necesarias. A partir de mediados de la década de 1920, estas mejoras mejoraron el diseño inicial. Inicialmente, la mayor atención se centró en mejorar el remitente. Los primeros remitentes de dos y tres dígitos almacenaban los dígitos marcados en interruptores selectores giratorios. Los remitentes emplearon traductores para convertir los dígitos marcados en las selecciones de pincel y grupo apropiadas necesarias para completar la llamada. A medida que estuvo disponible una mejor tecnología, los transmisores del panel se actualizaron al tipo de relé completo. Estos eran más confiables y, además, reemplazaron el equipo de traducción con decodificadores, que también funcionaban completamente con relés, en lugar de con aparatos impulsados por motor, lo que permitía completar las llamadas más rápido y requería menos mantenimiento.
Otra mejora importante implicó un cambio fundamental en la lógica eléctrica del sistema de conmutación. El panel se envió originalmente en una configuración de corte a tierra (GCO), en la que el relé de corte tenía potencial de tierra en un lado de su devanado en todo momento. Una condición de línea ocupada fue indicada por una batería de -48 voltios aplicada al otro lado del devanado del relé de corte y, por lo tanto, al cable del manguito. Esto sería detectado por el selector final mientras buscaba entre los terminales. A partir de 1929, todos los sistemas de paneles más nuevos se implementaron como sistemas de corte de batería (BCO). [14] En esta revisión, se invirtió la presencia de tierra y -48V. La batería estaba constantemente aplicada a un lado del relé de corte y la presencia de tierra en el otro lado del devanado indicaba que la línea estaba ocupada. Este cambio requirió un cambio fundamental en el diseño del sistema y se llevó a cabo por muchas razones. Uno de los más notables fue que las oficinas de la GCO eran más propensas a sufrir incendios. [15]
El buscador de líneas también fue mejorado durante la vida útil del sistema. Originalmente, el marco del buscador de líneas tenía una capacidad de 300 líneas cada uno y usaba 15 cepillos (segmentos de caza verticales) en cada caña. Esto tenía como objetivo reducir el tiempo de caza, ya que había más maleza cazando en una distancia más corta. Sin embargo, cuando estos buscadores de líneas entraron en servicio, se hizo evidente que 15 cepillos en cada varilla selectora vertical eran bastante pesados y necesitaban resortes y poleas en la parte superior del marco para compensar su masa. Los buscadores de líneas posteriores utilizaron 10 pinceles y reorganizaron el diseño para acomodar 400 líneas por marco del buscador de líneas. Esto aumentó la capacidad y al mismo tiempo eliminó la necesidad de equipos de compensación.
Western Electric estimó que los cambios de diseño de 1925 a 1927 representaron una reducción del 60% en los costos generales del sistema de paneles. [15]
La siguiente tabla presenta las principales actualizaciones del sistema de paneles: [16]
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