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ナンバーワンクロスバー交換システム（1XB ）は、20世紀半ばにベルシステムがサービスを提供していた都市電話交換局の主要技術でした。その交換ファブリックは、電気機械式クロスバースイッチを使用して、1920年代のパネル交換システムのトポロジーを実現していました。最初のナンバーワンクロスバーは、ニューヨーク州ブルックリンのトロイアベニューにあるPResident-2中央局に設置され、1938年2月に運用を開始しました。[ 1 ] [ 2 ]
No. 1 クロスバーの前身はパネルシステムであり、1920 年代初頭から多くの大都市圏で使用されていました。1930 年代までに、パネルシステムに固有の欠点のない新しいタイプのスイッチングマシンの必要性が高まりました。クロスバーシステムの望ましい特徴には、次のものがありました。[ 3 ]
ナンバーワンクロスバーのレイアウトでは、着信トラフィックと発信トラフィックが別々のセクションに分けられていました。各セクションには、マーカーと呼ばれる独自の中央制御要素がありました。発信マーカーは発信トランクまでの通話ルーティングを処理し、終端マーカーは着信トランクから回線リンクフレーム（LLF）の終端点まで通話をルーティングしました。特筆すべきは、この設計により、オフィス間通話がオフィス内通話と基本的に同じ方法で処理されたことです。同じオフィスで終端する通話と、別のクロスバーオフィスで終端する通話は区別されませんでした。同じマシンで終端する発信通話はすべて発信セクション全体を通過し、その後、終端セクションへのトランクが選択され、そこで電話番号の下4桁または5桁を使用して、着信回線の位置が特定されました。
システムが論理的に2つの部分に分かれているにもかかわらず、No.1クロスバーでは、すべての加入者回線が複数の回線リンクフレームのいずれかに配置され、これらのフレームは発信と終端の両方に使用されました。これにより、加入者回線が個別のフレームに分割されていた以前のパネルシステムと比較して、管理が簡素化され、必要なフレームの数も削減されました。
1XBは、回線リンクフレームに加えて、通話完了に使用される一連の追加のクロスバーフレームとジャンクタで構成されていました。地区リンク、オフィスリンク、着信リンクなどの「リンク」フレームは、機械を介して通話を接続する実際の交換ファブリックを提供しました。その他のフレームは、必要に応じてリンクフレームに接続され、監視、シグナリング、制御などの機能を提供しました。これらのフレームの例としては、地区ジャンクタ、加入者送信機、発信マーカー、終端マーカー などがあります。
モーター駆動でクラッチ制御のパネルスイッチセレクタとは異なり、リンク原理を使用するクロスバースイッチでは、各通話ごとにアイドルパスを見つけてスイッチトレインを設定するために、発信マーカーと終端マーカーが必要でした。マーカーは、保持時間が短い複雑な制御機器であり、7桁の電話番号の桁をデコードして、通話完了のために交換ファブリックを設定するために必要なルーティングを決定する役割を担っていました。[ 5 ]以前のクロスバー交換機では、セレクタ原理に従ってクロスバースイッチが使用されており、入力が1つで、出力は通常100または200個あり、ステップスイッチに似ていました。No.1クロスバーはリンク原理を先駆けて採用し、各スイッチは入力または出力の数と同じ数の電話通話を処理でき、通常は10個でした。この革新により、スイッチのコストは削減されましたが、制御がより複雑になりました。回路の複雑さにより、回路図の作成が困難になり、分離接点図の開発につながり、それがブール代数とカルノー図の応用につながりました。
発信マーカーでは、クロスコネクトフィールドに、2桁または3桁のオフィスコードごとに端子が設けられていました。特定のオフィスコード端子は、ルートリレーのコイルにクロスコネクトされていました。オフィスコード端子が接地されると、別のクロスコネクトフィールドまたはデータフィールドに配線された接点を持つルートリレーが動作しました。これらのクロスコネクトは、ダイヤルされたオフィスコードの処理を制御するマーカー内のリレーをアクティブにするために使用されました。発信マーカーは、復号ステージからの出力を使用して、宛先への空いているトランクを検索するために2つのオフィスリンクフレームを選択することができました。発信マーカーが呼び出し先のオフィスへの経路を確立すると、パルス情報を加入者送信元に返送しました。送信元は、呼び出し先の電話番号の残りの桁を遠隔地の終端オフィスに送信しました。
終端マーカーには、目的の回線への通話を完了するためにマーカーがアクセスする必要のあるフレームを宣言するために使用されるクロスコネクトフィールドも含まれていました。加入者回線は回線リンクフレーム上の任意の位置に終端されており、終端マーカーの役割は、その回線を特定し、通話を宛先に接続するために必要なクロスポイントを閉じることでした。
あるオフィスが新設、廃止、または変更されると、他のオフィスのスタッフはルーティングレターを受け取り、ネットワークの変更に対応するため、特定の日時（通常は深夜0時以降）にクロスコネクトフィールドを変更するよう指示されました。このような翻訳クロスコネクトフィールドは、はんだ付け端子からワイヤラップに変換された最初のものの1つでした。
発信元マーカーの優れた特徴の一つは、ルートアドバンス機能でした。これは、全ての幹線が使用中の場合、マーカーが別のルートリレーを作動させ、タンデムを介して代替ルートを選択するというものです。この機能により、幹線グループの規模を小さく保ち、トラフィックの負荷を高くすることで、外部設備のコストを削減することができました。
第1クロスバー交換局では、複雑で多機能な発信・着信送信機を使用して、交換局内および他の交換局と通信していました。加入者が受話器を上げると、発信（加入者の）送信機に接続されました。この送信機は、ダイヤルされた番号を受信して登録し、発信マーカーと通信して通話経路を確立し、ダイヤルされた番号を必要な形式で着信局に転送しました。多くの場合、第1クロスバー交換局には100を超える加入者送信機がありましたが、各送信機は一度に1つの通話しか処理しませんでした。通話設定段階が完了すると、送信機は通常の状態に戻り、別の発信者による接続を待ちました。
クロスバー交換局の終端側では、終端送信機リンク回路が終端送信機をトランクに接続し、発信元からの情報を受信していました。これは通常、パネルスイッチのようにリバーティブパルスを使用して行われました。多周波終端送信機は、1950年代に直通距離ダイヤルの一部として導入され、一部のローカルクロスバー交換局からの着信トラフィックにも使用されました。終端送信機は、着信電話番号の桁を受信して保存すると、終端マーカーをアクティブにし、番号グループ回路を使用して回線を検索し、アイドルパスをマークし、クロスバースイッチを操作してリンクを使用して着信トランクを回線に接続しました。
1XBで使用されていたリバーティブパルスシステムには、「ハイファイブ」機能があり、「着信ブラシ」の選択を5ずつ増やすことができました。そのため、新しいIB番号6～10は、2番目の1万の電話番号、いわゆる「B」局として割り当てられました。これにより、1XBの各着信セクションで2万回線を処理できるようになったのに対し、リバーティブパルスシステムを使用するパネル局では、1局あたり最大1万回線しか処理できませんでした。
多周波終端送信機は、同じ局が担当する局コードを区別するために5桁目の数字を受け入れることで、同じ目的を達成しました。発信元マーカーは、このような場合、送信機に7桁のうち最初の2桁を削除するように指示しました。2つの局コードが同じ3桁目を持つ場合もあり、その場合は「B」局の最初の3桁が削除され、1桁の数字（通常はゼロ、ARは任意を表す）に置き換えられました。5桁の着信番号で10万回線の局を識別できる可能性は活用されませんでした。
第1クロスバー方式では、保守とテストの活動を中央局の1つのエリア（MTCまたは「保守テストセンター」とも呼ばれる）に集約しました。パネルスイッチなどの以前のシステムでは、保守設備が局全体に分散していましたが、技術者がより効率的に作業できるように、これらのプロセスを1つのスペースに集中させることが望ましいことがわかりました。この決定は、個々のタスクを迅速に実行し、その際に他の複数の回路とインターフェースするマーカーの使用によっても促進されました。その迅速な動作の性質と、一貫性と正確性の重要性から、発信機器と終端機器の両方にトラブルインジケータがあり、トラブルが発生するとランプが点灯してトラブルの原因と性質を示します。[ 6 ] これにより、技術者は機器を停止して長時間のトラブルシューティング手順を実行することなく、機器の問題を迅速に特定して解決することができました。トラブルの原因を特定しながら他の機器のテストを実行する必要があることが多かったため、他のテストフレームはトラブルインジケータの近くに配置されました。
整備施設は第1クロスバー事務所で標準化されていたため、ほとんどの整備センターには以下のフレームのうち1つ以上が設置されていた。
1XBのタンデムバージョンでは、着信セクションとラインリンクフレームが省略され、ジャンクタ回路が着信トランクに置き換えられ、着信トランクを発信トランクに接続する機能のみが残されました。多くの場合、結果として生まれたクロスバータンデムスイッチ（XBT）は、そのマルチ周波数送信機が7桁を受信でき、一部は10桁を受け入れるように変更されたため、パネル送信タンデムに取って代わりました。また、そのリバーティブパルス送信機がオフィスブラシとグループパラメータを受け入れることができたため、オフィスセレクトタンデムに取って代わることもありました。大都市では、一部のXBTは着信専用のクラス4電話交換機であり、一部は発信専用、一部は双方向、一部は都市圏内のタンデムトラフィック専用でした。人口密度の低い地域では、専門化はそれほど顕著ではありませんでした。XBTは、20世紀後半に4ESSスイッチやその他のデジタルスイッチに置き換えられるまで、地域の電話会社で使用されました。
No. 1 クロスバーは、No. 5 クロスバー スイッチの着想源となり、効率性と複雑性の向上という傾向を強めました。No. 5 クロスバーの設置は、No. 1 システムを置き換えることはほとんどなく、No. 1 クロスバーを正当化するほど大きくない町で、No. 1 クロスバーと並行して運用されました。ほとんどの No. 1 クロスバー スイッチは、1970 年代にプログラム制御を保存した1ESS スイッチ世代に置き換えられました。
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