AXE
Från Rilpedia
AXE är ett processorstyrt telefonväxelsystem från Ericsson.
En AXE-växel är uppbyggd av moduler. Genom att byta ut moduler kan nya funktioner tillföras och gamla funktioner kan moderniseras och förminskas. Detta tänkande i moduler är en av de främsta orsakerna till framgångarna med AXE-systemet.
På högsta nivån är AXE-växeln uppdelad i centralprocessorn (APZ), telefonidelen eller växeldelen (APT) samt kommunikationsdelen (IOG/APG). Vissa noder i telefonisystemen behöver inte APT-delen t.ex. HLR (abonnentdatabas i mobilsystem) eller SCP (styrning av intelligenta nätverkstjänster såsom teleröstning eller kontantkortsystem). Då kan det räcka med en APZ och en IO-del.
APS är benämningen på stödsystemet för utveckling av programvaran för APT och APZ.
Namnet AXE uttalas som enskilda bokstäver, inte som ett ord, och kommer från Ericssons produktnomenklatur där A står för telefonisystem, X för växlar och E för telefoni för civilt bruk.
AXE började som en digital växel för fast telefoni, men vidareutvecklades sedan till att vara huvudplattformen för all telefontrafik i NMT- och GSM-systemen. Även i UMTS, den tredje generationen mobiltelefoni ("3G") spelar AXE en central roll. Telefonnätsnoderna MSC (Mobile Switching Center), BSC (Base Station Controller) och HLR (Home Location Register) är AXE-baserade.
I modern tid har även den gamla fastnätsdelen utvecklats och körs idag på en TeS (Telephony Server), även denna till stor del AXE-baserad.
Innehåll |
APT
APT, telefonidelen, består i sin tur av ett antal delsystem.
Abonnentsteget, SSS, hanterar telefonledningar från abonnenter. Varje abonnentledning är ansluten till en linjekrets, LIC tillsammans med en Codec, som omvandlar den analoga talsignalen till digitala signaler. På mindre orter, där det inte är lönsamt med en hel växel, placeras ett utbrutet abonnentsteg, RSS.
Gruppväljaren, GSS, kopplar samman inkommande och utgående förbindelser. Den digitala gruppväljaren fungerar enligt Time-Space-Time principen. Tidväljaren består av en uppsättning minnesceller. Den inkommande signalen skrivs till en cell i en viss tidlucka. Därefter läses signalen i en annan tidlucka för att skickas vidare till rumsväljaren. Rumsväljaren består av en matris med korskopplingar mellan tidsmoduler. Tidväljaren passeras igen för att skicka signalen till den utgående förbindelsen.
Trunk och signalsystemet, TSS, hanterar förbindelser mellan växlar, s.k. vior. Förbindelserna består oftast av SDH- eller PDH-utrustning, där varje telefonsamtal utnyttjar en 64-kilobitskanal.
Gemensam kanal signalsystemet, CCS, använder SS7 ("Signalsystem 7") och tilldelar kanaler i vior till andra växlar för respektive samtal.
Kontrollsystemet, TCS, hanterar upp- och nedkoppling av förbindelser. Det analyserar inkommande telefonnummer och väljer vart samtalet skall kopplas.
Debiteringssystemet, CHS, håller reda på hur länge samtal varar, vilket blir underlag för debitering. Vid pulsdebitering har växeln en räknare som registrerar antalet markeringar under ett samtal. Vid debitering baserat på samtalsdata skickas en datapost (CDR) för varje samtal till ett externt debiteringssystem.
Förutom dessa finns delsystem för övervakning och underhåll.
I mobilväxlar finns egna delsystem för NMT, GSM och 3G-telefoni.
APZ
APZ, centralprocessorn, är en dator som styr växeln. Den finns i en mängd olika version och byggsätt: BYB202 ("blåskåpen"): - 21210 - 21211 - 21220 BYB501 ("Vita skåpen"): - 21225 - 21230 - 21233 - 21233C (compact) Fram till denna version var det egenutvecklad hårdvara som var optimerad för just telefonihantering. Det blev dock kostsamt att utveckla själv så i de följande versionerna har man baserat APZ på en standardiserad industridator från HP/Compaq. Den har ett UNIX-system i botten och för att kunna köra "classic" mjukvara så har man en virtuell maskin som emulerar en klassisk APZ med java. - 21240 - 21250 - 21255 - 21260
För att minimera risken för avbrott är APZ dubblerad. Den består av två identiska processorer, CP-A och CP-B. I normalfallet går processorerna i parallelldrift där den ena sidan är "EX" dvs den som styr och ställer medan den andra sidan är "SB" dvs standby. Båda utför exakt samma uppgifter parallellt men SB-sidan är några klockcykler efter. En kontrollenhet (MAU) jämför ständigt de båda sidorna. Om den registrerar någon avvikelse startas ett testprogram som avgör vilken processor som är felaktig. Den felaktiga processorn blockeras (stoppas och felmarkeras), och växeln styrs därefter av den fungerande processorn. Samtidigt skickas ett larm så att felet kan åtgärdas. När det är klart kopieras minnet från den fungerande sidan till den urkopplade sidan, och därefter kan processorerna återgå till parallelldrift. Är det ett fel som inte kan åtgärdas genom en separering av sidorna eller en överväxling startar systemet om. En liten återstart (SMALL) kopplar ner samtal som håller på att sättas upp men de som redan är igång kan bestå. En stor (LARGE) återstart kopplar ner alla pågående samtal och rensar upp i minnet. Är felet så allvarligt att en återstart inte hjälper laddar systemet automatiskt in en tidigare sparad säkerhetskopia i minnet och startar om med denna. Finns felet även på denna kopia börjar systemet "cykla" dvs den laddar om, får felet igen, laddar om etc. Under tiden är växeln nere.
Vid en programuppdatering separeras processorerna. Ny programvara laddas in i standby-sidan, varefter processorn startas om mot den uppdaterade sidan. Skulle ett fel uppstå i den nya programvaran återgår driften efter omstart till den icke uppdaterade sidan. När den nya programvaran fungerat felfritt tillräckligt länge, kopieras den över till andra sidan också, och därefter återgår processorerna till parallelldrift.
Programvaran i AXE är skriven i ett eget språk, PLEX. Den är uppdelad i block, som kommunicerar via signaler. Det finns idag ca 3000 olika funktionsblock och ca 50000 tillgängliga signaler att skicka. Vissa används inte längre men eftersom block- och signalnummer är hårdkodade så finns de kvar även om de inte ingår i mjukvaran som laddas. Koden kompileras till assembler, kallad ASA. Tidskritiska delar i ett block kan dock vara skriven direkt i ASA. I varje block finns en tom korrektionsarea vilket gör det möjligt att rätta fel och lägga till korrektioner och ändringar i ASA under drift. När antalet "korrar" och ändringar är för stort kompileras en ny version av blocket som läggs in i nästa uppdateringspaket. Vissa ändringar kräver en återstart för att aktiveras, speciellt om man ändrar en variabel som ska propagera ut via signaler till andra block. Därför görs uppdateringar av AXE under lågtrafikperioder vilket ofta är kl.03-04 på morgonen. Går det snett är det inte så många som påverkas medan man växlar tillbaka till det gamla systemet.
Konfigureringen av AXE görs via MML-kommandon. Dessa är femställiga (sexställiga för test) och går ofta att utläsa vad de gör. Sista bokstaven avgör funtionen t.ex. "P" för Print, "C" för Change och "I" för Initiate. Vissa kommandon har parametrar medan andra är parameterlösa.
Exempel:
- ALLIP; ALarm functions, LIst, Print (skriv ut vilka larm som finns i växeln)
- SYREI:RANK=LARGE; SYstem functions, REstart, Initiate (en stor återstart av systemet)
De flesta stationer har unika inställningar t.ex. signallering, hårdvara, nummeranalys etc. Mjukvaran som laddas första gången är "ren" dvs som en nyinstallation av ett operativsystem. När "dumpen" är laddad så kör man en speciell textfil med de specifika inställningarna i form av MML-kommandon, en sk. "DT-fil" (Data Transcript). Först därefter är systemet redo att driftsättas.
Förutom själva processorn består APZ även av delsystem för konfiguration, användargränssnitt och datalagring.
En ny version av APZ, APZ 214 01, frångår de gamla principerna om dubblering, istället uppträder APZ som enkla processorer (s k "blad"), med en tilläggsmjukvara som gör att de fungerar som ett kluster. Detta ger en bättre skalbarhet för prestanda än tidigare, mer kapactitet kan adderas genom att fler blad sätts in i klustret.
IOG/APG
IOG eller Input-Output Group hanterar kommunikationen till och från APZ samt lagrar och skickar vidare debiteringsdata. Den är liksom APZ dubblerad i hårdvara.
IOG11 satt ofta ihop med en 21211 eller 21220 dvs ett "blåskåp" och fanns i lite olika utföranden bl.a. med magnetbandsminne och/eller OD dvs Optical Drive för att kunna ladda och spara mjukvara samt debiteringsdata.
IOG20 var en betydligt kompaktare version i BYB501-utförandet. Dessa var egenutvecklare och baserade på Motorola 68000-processorn. De fanns även i en IOG20C dvs Compact (ett magasin) samt IOG20M dvs Mini som bara behövde 1/2-magasin. IOG20M rymdes med APZ 21225 i ett magasin och blev därmed en väldigt kompakt lösning för t.ex. BSC'er i mobilsystemet.
APG eller Adjunct Processor Group är en nyare version av IO-systemet. Ericsson har även för IO-delen övergivit den egna tillverkningen och numera är det en industri-PC med Windows Server 2003. Även denna är dubblerad och sidorna arbetar mot ett kluster för filhantering. Den ena sidan är aktiv medan den andra är "hot standby", dvs en växling sker inte obemärkt utan med viss "downtime". APG30 var ett mellansteg baserat på UNIX medan APG40 bygger på Windows. APG ansluts med X.25 eller Ethernet till APZ och är bakåtkompatibla även mot APZ "classic", dock inte mot APZ 212 20 och tidigare versioner. I senare versioner (APG40C) har dock X.25-porten tagits bort. Den senaste versionen av IO-system är APG43, en vidareutveckling av APG40 men nu baserad på "blad-system", likt APZ 212 55 och 212 60. Operativsystemet är dock fortfarande Windows Server 2003.
APS
APS innehöll stödsystem för utveckling av mjukvaran för APT och APZ, till exempel kompilatorer, assemblers, hjälpmedel för ihopsättning av system och konfiguration av stationer.
Historia
AXE utvecklades av Ellemtel Utvecklings AB, ett bolag som bildades 1970 och ägdes gemensamt av Ericsson och Televerket. På Ellemtel var Bengt Gunnar Magnusson chefsingenjör för framtagningen av AXE.
Den första AXE-växeln i Sverige installerades 1976 i Södertälje. Under perioden 1994-1997 byttes 2500 små telefonstationer (egentligen endast utbrutna abonnentsteg, s.k. RSS) ut mot AXE-utrustning i standardiserade stålcontainrar. De kallas Ödåkra-container eftersom den första placerades i Ödåkra. Den sista telestationen (moderstation) som uppgraderades till AXE i Sverige var den i Katrineholm 1996. Den sista RSS:en som uppgraderades var den i Älvros i Härjedalen, i slutet på september 1998.
Källor
Erikssonkrönikan (John Meurling & Richard Jeans), Informationsförlaget 2000 ISBN 91-7736-480-5
The Ugly Duckling (John Meurling & Richard Jeans), Ericsson Mobile Communications 1997. ISBN 91 630 5452 3
