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第4電子交換システム（4ESS）は、ウェスタン・エレクトリックが長距離交換用に導入した最初のデジタル電子料金交換機であるクラス4の電話電子交換システムです。1976年1月にシカゴで導入され、4Aクロスバー交換機に取って代わりました。[ 1 ] AT&Tネットワークの145システムのうち最後の1つは、 1999年にアトランタに設置されました。交換機の約半分はイリノイ州ライルで製造され、残りの半分はオクラホマ州オクラホマシティで製造されました。ベルシステムの分割時に、4ESS交換機のほとんどは長距離ネットワークの一部としてAT&Tの資産となり、残りはRBOCネットワークに残りました。2026年初頭現在、ネットワークには従来の4ESSタンデム交換機はもうありません。残っているクラス4タンデムはすべて次世代4ESS（N4E）です。
4ESSスイッチは、スイッチングネットワークとその制御プロセッサとして捉えられることが多い。主な機能機器領域は以下のとおりである。
プロセッサはスイッチのCPUとして機能します。プロセッサには、中央制御、コールストア、およびプログラムストアが含まれています。さらに、補助ユニットバス（AUB）および周辺ユニットバス（PUB）を介して追加ユニットにアクセスできました。マスター制御コンソール（MCC）は、プロセッサ周辺インターフェース（PPI）を介してオフィス技術者がスイッチにアクセスできるようにします。[ 2 ]初期バージョンでは、同時期に改良された1AESSスイッチと同じ1Aプロセッサが使用されていました。既存のすべてのスイッチは、その後1Bプロセッサを使用するようにアップグレードされました。
ファイル ストアは、プロセッサ プログラム (プログラム ストア) とオフィス データ (コール ストア) の長期保存 (ディスク ストレージ) を提供します。当初はディスク技術を使用して実装されていましたが、4E アタッチ プロセッサ システム (4EAPS) に置き換えられました。4EAPS は、 DMERTオペレーティングシステム上で 4EAPS アプリケーション ソフトウェアを実行する3B コンピュータです。4EAPS は、アタッチ プロセッサ インターフェイス (API) ユニットを介して 4ESS プロセッサとインターフェイスします。「1A ファイル ストア」は、3B コンピュータ ディスク上のパーティションになりました。当初、4EAPS は「ファイル ストア」のみを提供していましたが、すぐに共通ネットワーク インターフェイス リング(CNI リング) へのアクセスも提供し、共通チャネル シグナリング(CCS)を提供するようになりました。4EAPS は当初3B20Dコンピュータを使用していました。これらはすべて1995 年頃に3B21Dに変換されました。
周辺ユニットには、周辺ユニットバスの中央制御とインターフェースするユニットが含まれます。これには、共通チャネルインターフェース信号（CCIS）端末、信号プロセッサ、タイムスロットインターチェンジ（TSI）、および時分割多重スイッチ（TMS）が含まれます。[ 3 ] また、スイッチをトランスポートネットワークに接続するために使用される終端装置や、実際に「時間-空間-時間」スイッチング機能を実行するTSIおよびTMSなど、PUBに直接接続されていない機器も含まれます。タイミングは、高速かつ高精度のネットワーククロックによって提供されます。
4ESS の開発は、主にイリノイ州ネイパービルで、ヘンリー・アール・ヴォーンの指揮の下、1970 年頃に始まった。AT &T 長距離通信がこの交換機の主要顧客だった。顧客の視点から開発を推進したのは、AT&T の副社長ビリー・オリバーだった。[ 4 ] 以前のタンデム交換システム、主に No. 4 クロスバー交換機は、アナログ音声信号を使用していた。当時、デジタル音声フォーマットで交換するという決定は、技術的にも経済的にも議論を呼んだ。しかし、ヴォーンやオリバーのような先見の明のある人々は、ネットワークがいずれデジタル化され、デジタル交換技術が必要になることを認識していた。
最後の4ESSは、1999年にジョージア州アトランタ郊外にAT&Tの長距離回線用タンデムとして設置された。1999年の製品寿命のピーク時には、AT&Tは長距離ネットワークに145台の4ESSスイッチを使用しており、そのうちのいくつかは様々な地域ベル電話会社（RBOC）が所有していた。
2007年時点で、米国では140台以上の4ESSスイッチが稼働していた。
AT&T は、4ESS の有料電話タンデムスイッチを、先進的な設計を特徴とする5ESS スイッチに置き換えたり、補完したりしました。5ESS スイッチはネットワークのエッジスイッチとして使用されています。4ESS タンデムを使用していたほとんどの RBOC は、 Nortelなどの他のメーカーのクラス 5 システムに置き換えました。2014 年、AT&T は公衆交換電話網で約 100 台の 4ESS スイッチを運用および保守していました。2025 年 12 月現在、ネットワークに残っている 4ESS はアラスカ州アンカレッジの 1 台のみです。米国本土 48 州で最後の 4ESS (ミシガン州ランシング) は 2025 年 12 月 10 日に停止されました。[ 5 ]
Nokia N4E-N1B (New 4ESS) は、AT&T 向けの ATCA ベースの次世代有料電話交換機です。N4E - N1B には 4E APS および 4ESS ソフトウェアが含まれていますが、ATCA ブレードまたは市販のサーバー上でエミュレートされた環境で動作する 1B プロセッサと周辺機器を置き換えます。[ 6 ] N4E-N1B は、Alcatel-Lucent (現在の Nokia) ゲートウェイ プラットフォーム (7520 メディア ゲートウェイ (MGW))、1310 オペレーションおよび管理コンソール - プラス (OMC-P)、および 5400 Linux コントロール プラットフォーム (LCP) をベースとしており、MRV コンソール端末サーバーなどの他の要素も含まれています。
2010年代後半から2020年代前半にかけて、AT&Tは旧型の4ESSスイッチをN4E-N1Bスイッチに置き換えており、新たな有料電話交換センターにもN4E-N1Bスイッチを追加しています。これらの新しいN4E-N1Bスイッチは、これまで「エッジタンデム」として機能していた5ESSスイッチが担っていたクラス4の機能を引き継いでいると考えられます。2025年末までに、ネットワーク内で約45台のN4Eタンデムが稼働する見込みです。