नंबर वन इलेक्ट्रॉनिक स्विचिंग सिस्टम

नंबर वन इलेक्ट्रॉनिक स्विचिंग सिस्टम (1ईएसएस) बेल सिस्टम में पहला बड़े स्केल पर स्टोर्ड प्रोग्राम कण्ट्रोल (SPC) टेलिफ़ोन एक्सचेंज या इलेक्ट्रॉनिक स्विचिंग सिस्टम था। इसका निर्माण वेस्टर्न इलेक्ट्रिक द्वारा किया गया था और पहली बार मई 1965 में सुकासुन्ना, न्यू जर्सी में सर्विस में रखा गया था। स्विचिंग फैब्रिक एक रीड रिले आव्युह से बना था जो तार स्प्रिंग रिले द्वारा नियंत्रित होता था जो बदले में एक CPU (सीपीयू) द्वारा नियंत्रित होता था।

1एईएसएस केंद्रीय कार्यालय स्विच एक उच्च 1ए प्रोसेसर के साथ 1ईएसएस से एक प्लग संगत, उच्च क्षमता वाला अपग्रेड था, जिसमें प्रोग्रामिंग अनुकूलता के लिए उपस्थित निर्देश सेट को सम्मिलित किया गया था, और छोटे रीम्रीड स्विच, कम रिले और फीचर्ड डिस्क स्टोरेज का उपयोग किया गया था। यह 1976 से 2017 तक सर्विस में था।

स्विचिंग फैब्रिक
वॉयस स्विचिंग फैब्रिक योजना द्विदिशात्मक होने और कॉल-बैक सिद्धांत का उपयोग करने में पहले के 5XB स्विच के समान थी। सिस्टम में सबसे बड़े फुल-एक्सेस आव्युह स्विच (12ए लाइन ग्रिड की आंशिक एक्सेस थी) थे चूंकि, 10x10 या 20x16 के अतिरिक्त 8x8 थे। इस प्रकार एक बड़े कार्यालय में पर्याप्त बड़े जूनियर ग्रुप प्राप्त करने के लिए उन्हें चार के अतिरिक्त आठ फेजों की आवश्यकता थी। नई सिस्टम में क्रॉसप्वाइंट अधिक महंगे होते हैं परन्तु स्विच सस्ते होते हैं, कम क्रॉसप्वाइंट को अधिक स्विच में व्यवस्थित करके सिस्टम लागत को कम किया जाता है। फैब्रिक को चार फेजों के लाइन नेटवर्क और ट्रंक नेटवर्क में विभाजित किया गया था, और स्विचिंग के आठ फेजों से अधिक के बिना लाइन-से-लाइन या ट्रंक-से-ट्रंक को जोड़ने की अनुमति देने के लिए आंशिक रूप से ट्विस्ट किया गया था।

$$n$$ इनपुट ग्राहकों को कनेक्ट करने में सक्षम नॉनब्लॉकिंग न्यूनतम स्पैनिंग स्विच का ट्रेडिशनल कार्यान्वयन $$n$$ आउटपुट ग्राहकों को एक साथ-किसी भी क्रम में प्रारम्भ किए गए कनेक्शनके साथ-कनेक्शनआव्युह $$n^2$$ पर स्केल किया जाता है। यह अव्यावहारिक होने के कारण, सांख्यिकी का उपयोग हार्डवेयर को डिज़ाइन करने के लिए किया जाता है जो अधिकांश कॉलों को कनेक्ट कर सकता है, और डिज़ाइन क्षमता से अधिक ट्रैफ़िक होने पर अन्य को ब्लॉक कर सकता है। ये ब्लॉकिंग स्विच आधुनिक टेलीफोन एक्सचेंज में सबसे सधारण बात हैं। इन्हें सामान्यतः कैस्केड में छोटे स्विच फैब्रिक के रूप में कार्यान्वित किया जाता है। कई में, बहुएक्सेसीय फैब्रिक के माध्यम से पथ के प्रारम्भ का चयन करने के लिए एक रैंडम संख्या जनरेटर का उपयोग किया जाता है जिससे सिद्धांत द्वारा अनुमानित सांख्यिकीय गुण प्राप्त किए जा सकें। इसके अतिरिक्त, यदि कण्ट्रोल सिस्टम नए कनेक्शन के आने पर उपस्थित कनेक्शन के मार्ग को पुनर्व्यवस्थित करने में सक्षम है, तो फुल नॉन-ब्लॉकिंग आव्युह को कम स्विच पॉइंट की आवश्यकता होती है।

लाइन और ट्रंक नेटवर्क
प्रत्येक चार फेज लाइन नेटवर्क (एलएन) या ट्रंक नेटवर्क (टीएन) को लाइन नेटवर्क की स्थितियों में जंक्टर स्विच फ्रेम्स (जेएसएफ) और या तो लाइन स्विच फ्रेम्स (एलएसएफ), या ट्रंक स्विच फ्रेम्स (टीएसएफ) में विभाजित किया गया था। एक ट्रंक नेटवर्क जंक्टर के लिए लिंक ए, बी, सी और जे नामित किए गए थे। ए लिंक एलएसएफ या टीएसएफ के आंतरिक थे; बी लिंक एलएसएफ या टीएसएफ को जेएसएफ से जोड़ते थे, सी जेएसएफ के लिए आंतरिक थे, और जे लिंक या जंक्टर्स एक्सचेंज में दूसरे नेट से जुड़े थे।

सभी जेएसएफ में यूनिटी कंसंट्रेशन अनुपात था, अर्थात् नेटवर्क के अंदर बी लिंक की संख्या अन्य नेटवर्क के लिए जंक्शनरों की संख्या के समान थी। अधिकांश एलएसएफ में 4:1 लाइन कंसंट्रेशन अनुपात (एलसीआर) था; अर्थात् लाइनें बी लिंक से चार गुना अधिक थीं। कुछ शहरी क्षेत्रों में 2:1 एलएसएफ का उपयोग किया गया। उच्च एलसीआर बनाने के लिए बी लिंक को अधिकांशतः गुणा किया जाता था, जैसे कि 3:1 या (विशेषकर उपनगरीय 1ईएसएस में) 5:1। लाइन नेटवर्क में सदैव 1024 जंक्टर होते थे, जो 16 ग्रिडों में व्यवस्थित होते थे, जिनमें से प्रत्येक 64 जंक्टरों को 64 बी लिंक पर स्विच करता था। चार एलजेएफ में से प्रत्येक में कण्ट्रोल उद्देश्यों के लिए चार ग्रिडों को समूहीकृत किया गया था।

टीएसएफ में यूनिटी कंसंट्रेशन थी, परन्तु एक टीएन में जेएसएफ की तुलना में अधिक टीएसएफ हो सकता था। इस प्रकार उनके बी लिंक सामान्यतः 1.25:1 या 1.5:1 का ट्रंक कंसंट्रेशन अनुपात (टीसीआर) बनाने के लिए गुणा किया जाता था, पश्चात् वाला 1.5:1 विशेष रूप से 1ए कार्यालयों में सधारण है। टीएसएफ और जेएसएफ फैब्रिक में उनकी स्थिति और जेएसएफ में नौवें परीक्षण एक्सेस या नो-टेस्ट एक्सेस की उपस्थिति को छोड़कर समान थे। प्रत्येक जेएसएफ या टीएसएफ को 4 दो-फेज ग्रिड में विभाजित किया गया था।

प्रारंभिक टीएन में कुल 16 ग्रिड, 1024 जे लिंक और समान संख्या में बी लिंक के लिए चार जेएसएफ थे, प्रत्येक ट्रंक जंक्टर ग्रिड से प्रत्येक ट्रंक स्विच ग्रिड के लिए चार बी लिंक थे। 1970 के समय के मध्य से, बड़े कार्यालयों में उनके बी लिंक भिन्न-भिन्न विधि से जुड़े हुए थे, प्रत्येक ट्रंक जंक्टर ग्रिड से प्रत्येक ट्रंक स्विच ग्रिड तक मात्र दो बी लिंक थे। इसने एक बड़े टीएन की अनुमति दी, जिसमें 8 जेएसएफ में 32 ग्रिड थे, जो 2048 जंक्शनर्स और 2048 बी लिंक को जोड़ते थे। इस प्रकार जूनियर समूह बड़े और अधिक कुशल हो सकते हैं। इन टीएन में आठ टीएसएफ थे, जो टीएन को यूनिटी ट्रंक कंसंट्रेशन अनुपात देते थे।

प्रत्येक एलएन या टीएन के अंदर, ए, बी, सी और जे लिंक को बाहरी समाप्ति से आंतरिक तक गिना जाता था। अर्थात्, एक ट्रंक के लिए, ट्रंक स्टेज 0 स्विच प्रत्येक ट्रंक को आठ ए लिंक में से किसी एक से जोड़ सकता है, जो बदले में बी लिंक से कनेक्ट के लिए स्टेज 1 स्विच से जुड़े होते थे। ट्रंक जंक्टर ग्रिड में स्टेज 0 और स्टेज 1 स्विच भी थे, प्रथम बी लिंक को सी लिंक से जोड़ने के लिए था, और दूसरा सी को जे लिंक से जोड़ने के लिए था जिसे जंक्टर भी कहा जाता है। जंक्टरों को केबलों में एकत्रित किया गया था, प्रति केबल 16 ट्विस्टेड जोड़े एक जंक्टर उपसमूह का गठन करते थे, जो जंक्टर ग्रुपिंग फ़्रेम तक चलते थे जहाँ उन्हें अन्य नेटवर्क के केबलों में प्लग किया गया था। प्रत्येक नेटवर्क में 64 या 128 उपसमूह होते थे, और एक या (सामान्यतः) कई उपसमूहों द्वारा एक दूसरे नेटवर्क से जुड़े होते थे।

मूल 1ईएसएस फ़ेरीड स्विचिंग फैब्रिक को भिन्न-भिन्न 8x8 स्विच या अन्य आकारों के रूप में पैक किया गया था, जिसे वायर रैप कनेक्शन द्वारा बाकी स्पीच फैब्रिक और कंट्रोल परिपथ्री में बांधा गया था। एनालॉग वॉयस सिग्नल का संचारण/प्राप्त पथ मैग्नेटिक-लैचिंग रीड स्विच ( लेटचिंग रिले के समान) की एक सीरीज के माध्यम से होता है।

बहुत छोटे रेम्रीड क्रॉसप्वाइंट, जो सन्निकट 1एईएसएस के समान समय में प्रस्तुत किए गए थे, चार प्रमुख प्रकारों के ग्रिड बॉक्स के रूप में पैक किए गए थे। टाइप 10ए जंक्टर ग्रिड और 11ए ट्रंक ग्रिड सन्निकट 16x16x5 इंच (40x40x12 सेमी) के एक बॉक्स थे, जिसके अंदर सोलह 8x8 स्विच थे। 2:1 एलसीआर के साथ टाइप 12ए लाइन ग्रिड मात्र 5 इंच (12 सेमी) चौड़े थे, जिसमें फेरोड के साथ आठ 4x4 स्टेज 0 लाइन स्विच और 32 लाइनों के लिए कटऑफ संपर्क थे, जो आंतरिक रूप से बी-लिंक से जुड़ने होने वाले चार 4x8 स्टेज 1 स्विच से जुड़े थे। 4:1 एलसीआर के साथ टाइप 14ए लाइन ग्रिड 64 लाइनों, 32 ए-लिंक और 16 बी-लिंक के साथ सन्निकट 16x12x5 इंच (40x30x12 सेमी) थे। बक्से स्लाइड-इन कनेक्टर्स द्वारा बाकी फैब्रिक और कण्ट्रोल सर्किट्री से जुड़े हुए थे। इस प्रकार कर्मचारी को उपकरण का एक बड़ा, भारी टुकड़ा संभालना पड़ता था, परन्तु दर्जनों तारों को खोलना और दोबारा लपेटना नहीं पड़ता था।

फ़ैब्रिक एरर
प्रत्येक जंक्टर फ्रेम में दो नियंत्रकों के पास उनके एफ-स्विच के माध्यम से उनके जंक्टर्स तक कोई परीक्षण एक्सेस नहीं थी, स्टेज 1 स्विच में नौवां एक्सेस था जिसे ग्रिड में क्रॉसपॉइंट्स से स्वतंत्र रूप से ओपन या क्लोज किया जा सकता था। फैब्रिक के माध्यम से प्रत्येक कॉल को सेट करते समय, परन्तु फैब्रिक को लाइन और/या ट्रंक से कनेक्ट करने से पहले, नियंत्रक संभावनाओं का पता लगाने के लिए टॉक तारों पर एक परीक्षण स्कैन पॉइंट जोड़ सकता है। स्कैन पॉइंट के माध्यम से बहने वाली धारा की सूचना मेंटेनेंस सॉफ्टवेयर को दी जाएगी, जिसके परिणामस्वरूप पथ को लिस्टेड करने वाला एक गलत क्रॉस और ग्राउंड (एफसीजी) टेलीप्रिंटर मेसेज आएगा। फिर मेंटेनेंस सॉफ्टवेयर कॉल पूरा करने वाले सॉफ्टवेयर को एक भिन्न जंक्शनर के साथ फिर से प्रयास करने के लिए कहेगा।

एक स्वच्छ एफसीजी परीक्षण के साथ, कॉल पूरा करने वाले सॉफ़्टवेयर ने ट्रंक परिपथ में ए रिले को संचालित करने के लिए कहा, इसके ट्रांसमिशन और परीक्षण हार्डवेयर को स्विचिंग फैब्रिक और इस प्रकार लाइन से जोड़ा। फिर, एक आउटगोइंग कॉल के लिए, ट्रंक का स्कैन पॉइंट ऑफ हुक लाइन की उपस्थिति के लिए स्कैन करेगा। यदि शॉर्ट का पता नहीं चला, तो सॉफ्टवेयर सुपरविजन फेल्योर (एसयूपीएफ) की प्रिंटिंग का आदेश देगा और एक भिन्न जंक्शनर के साथ फिर से प्रयास करेगा। इनकमिंग कॉल का उत्तर दिए जाने पर भी इसी तरह की सुपरविजन चेक की गई थी। इनमें से कोई भी परीक्षण व्यर्थ क्रॉसप्वाइंट की उपस्थिति के लिए सचेत कर सकता है।

कर्मचारी यह पता लगाने के लिए बड़े स्केल पर प्रिंटआउट का अध्ययन कर सकते हैं कि कौन से लिंक और क्रॉसप्वाइंट (कुछ कार्यालयों में, दस लाख क्रॉसप्वाइंट) पहले प्रयासों में कॉल को विफल कर रहे थे। 1970 के समय के उत्तरार्ध में, टेलीप्रिंटर चैनलों को स्विचिंग कंट्रोल सेंटर (एससीसी) में एक साथ एकत्रित किया गया था, पश्चात् में स्विचिंग कण्ट्रोल सेंटर सिस्टम, प्रत्येक एक दर्जन या अधिक 1ईएसएस एक्सचेंज की सर्विस प्रदान करता था और इन और अन्य प्रकार की विफलता रिपोर्टों का विश्लेषण करने के लिए अपने स्वयं के कंप्यूटर का उपयोग करता था। उन्होंने फैब्रिक के उन भागों का एक तथाकथित हिस्टोग्राम (वास्तव में एक स्कैटर प्लॉट) निर्मित किया जहाँ विफलताएं विशेष रूप से असंख्य थीं, सामान्यतः एक विशेष व्यर्थ क्रॉसप्वाइंट की ओर सिग्नल करती थीं, यदि यह लगातार के अतिरिक्त बीच - बीच में विफल रही हो। तब स्थानीय कर्मचारी उपयुक्त स्विच या ग्रिड को लॉकआउट (दूरसंचार) कर सकते थे और उसे बदल सकते थे।

जब एक परीक्षण एक्सेस क्रॉसप्वाइंट स्वयं बंद हो जाता है, तो यह उस नियंत्रक द्वारा परीक्षण किए गए दोनों ग्रिडों पर बीच-बीच में एफसीजी विफलताओं का कारण बनता है। चूंकि जे लिंक बाहरी रूप से जुड़े हुए थे, स्विचरूम स्टाफ ने पाया कि ऐसी विफलताओं को दोनों ग्रिडों को व्यस्त करके, नियंत्रक के परीक्षण लीड को ग्राउंड करके और फिर सभी 128 जे लिंक, 256 तारों को ग्राउंड के लिए परीक्षण करके पाया जा सकता है।

1960 के समय के हार्डवेयर के प्रतिबंधों को देखते हुए, अपरिहार्य विफलता हुई। चूंकि पता चला, सिस्टम को डिस्कनेक्ट, इंटरसेप्ट आदि के अतिरिक्त कॉलिंग पार्टी को गलत व्यक्ति से जोड़ने के लिए डिज़ाइन किया गया था।

स्कैन करें और वितरित करें
कंप्यूटर को मैग्नेटिक स्कैनर के माध्यम से बाह्य उपकरणों से इनपुट प्राप्त हुआ, जो फेरोड सेंसर से बना था, मैग्नेटिक कोर मेमोरी के सिद्धांत के समान, अतिरिक्त इसके कि आउटपुट को रिले की वाइंडिंग के अनुरूप कण्ट्रोल वाइंडिंग द्वारा नियंत्रित किया गया था। विशेष रूप से, फेरोड चार वाइंडिंग वाला एक ट्रांसफार्मर था। फेराइट की एक छड़ के केंद्र में होल के माध्यम से दो छोटी घुमावें चलती थीं। यदि फेराइट संतृप्ति (मैग्नेटिक) नहीं था, तो इंटररोगेट वाइंडिंग पर एक पल्स को रीडआउट वाइंडिंग में प्रेरित किया गया था। बड़ी कण्ट्रोल वाइंडिंग, यदि उनके माध्यम से प्रवाहित हो रही थी, तो मैग्नेटिक सामग्री को संतृप्त कर देती है, इसलिए रीडआउट वाइंडिंग से इंटररोगेट वाइंडिंग को भिन्न कर देती है जो एक शून्य सिग्नल लौटाती है। एक लाइन के 16 फेरोड की इंटररोगेट वाइंडिंग को एक ड्राइवर से सीरीज में तार दिया गया था, और एक कॉलम के 64 फेरोड की रीडआउट वाइंडिंग को एक सेंस एम्प से तार दिया गया था। चेक परिपथ ने सुनिश्चित किया कि एक इंटररोगेट करंट वास्तव में प्रवाहित हो रहा था।

स्कैनर्स थे लाइन स्कैनर्स (एलएससी), यूनिवर्सल ट्रंक स्कैनर्स (यूएससी), जंक्टर स्कैनर्स (जेएससी) और मास्टर स्कैनर्स (एमएस)। पहले तीन ने मात्र लाइन सिग्नलिंग के लिए स्कैन किया, जबकि मास्टर स्कैनर्स ने अन्य सभी स्कैन कार्य किए। उदाहरण के लिए, विविध ट्रंक फ्रेम में लगे एक दोहरे स्वर बहु-आवृत्ति रिसीवर में आठ डिमांड स्कैन पॉइंट होते हैं, प्रत्येक आवृत्ति के लिए एक, और दो पर्यवेक्षी स्कैन पॉइंट, एक वैध डीटीएमएफ संयोजन की उपस्थिति का सिग्नल देने के लिए जिससें सॉफ़्टवेयर को पता चल सके आवृत्ति स्कैन पॉइंटओं को कब देखना है, और दूसरा लूप की निगरानी करना है। पर्यवेक्षी स्कैन पॉइंट ने डायल पल्सेस का भी पता लगाया, सॉफ्टवेयर पल्सेस के आने पर उनकी गिनती करता है। प्रत्येक अंक जब वैध हो गया तो उसे मूल रजिस्टर को देने के लिए एक सॉफ्टवेयर हॉपर में संग्रहीत किया जाता है।

फेरोड्स को जोड़े में लगाया जाता था, सामान्यतः भिन्न-भिन्न कण्ट्रोल वाइंडिंग के साथ, जिससें एक ट्रंक के स्विचवर्ड पक्ष की निगरानी कर सके और दूसरा दूर के कार्यालय की। डायोड सहित ट्रंक पैक के अंरेट के घटक, उदाहरण के लिए निर्धारित करते हैं, क्या यह आने वाले ट्रंक के रूप में रिवर्स बैटरी सिग्नलन करता है, या दूर ट्रंक से रिवर्स बैटरी का पता लगाता है; अर्थात् एक आउटगोइंग ट्रंक था।

लाइन फेरोड भी जोड़े में प्रदान किए गए थे, जिनमें से सम संख्या वाले संपर्कों को वायर रैप के लिए उपयुक्त लग्स में पैकेज के सामने लाया गया था जिससें लूप प्रारंभ या ग्राउंड प्रारंभ सिग्नलिंग के लिए वाइंडिंग को स्ट्रैप किया जा सके। मूल 1ईएसएस पैकेजिंग में LSF के सभी फेरोड एक साथ थे, और लाइन स्विच से भिन्न थे, जबकि पश्चात् के 1एईएसएस में प्रत्येक फेरोड स्टील बॉक्स के सामने था जिसमें उसका लाइन स्विच था। विषम संख्या वाले लाइन उपकरण को ग्राउंड प्रारम्भ नहीं किया जा सका, उनके फेरोड एक्सेस योग्य नहीं थे।

कंप्यूटर ने यूनिवर्सल ट्रंक फ्रेम, जंक्टर फ्रेम, या विविध ट्रंक फ्रेम में पैक किए गए सिग्नल वितरकों (एसडी) द्वारा मैग्नेटिक लैचिंग रिले को नियंत्रित किया, जिसके अनुसार उन्हें यूएसडी, जेएसडी या एमएसडी के रूप में क्रमांकित किया गया था। एसडी मूल रूप से 30-संपर्क तार स्प्रिंग रिले के संपर्क ट्री थे, प्रत्येक एक फ्लिपफ्लॉप द्वारा संचालित था। प्रत्येक मैग्नेटिक लैचिंग रिले में प्रत्येक संचालन और रिलीज पर एक पल्स को एसडी पर वापस भेजने के लिए समर्पित एक ट्रांसफर संपर्क होता था। एसडी में पल्सर ने यह निर्धारित करने के लिए इस पल्स का पता लगाया कि गतिविधि हुई थी, या फिर एफएससीएएन रिपोर्ट प्रिंटेड करने के लिए मेंटेनेंस सॉफ़्टवेयर को सचेत किया। पश्चात् के 1एईएसएस संस्करणों में एसडी ठोस अवस्था में था, जिसमें सामान्यतः प्रति परिपथ पैक कई एसडी पॉइंट एक ही शेल्फ या ट्रंक पैक के आसन्न शेल्फ पर होते थे।

कुछ पेरिफेरल उपकरण जिन्हें त्वरित प्रतिक्रिया समय की आवश्यकता होती है, जैसे कि डायल पल्स ट्रांसमीटर, को सेंट्रल पल्स वितरकों के माध्यम से नियंत्रित किया जाता था, जो अन्यथा मुख्य रूप से पेरिफेरल यूनिट एड्रेस बस से ऑर्डर स्वीकार करने के लिए एक पेरिफेरल परिपथ नियंत्रक को सक्षम (चेतावनी) करने के लिए उपयोग किया जाता था।

1ईएसएस कंप्यूटर
1ईएसएस के लिए डुप्लिकेट हार्वर्ड आर्किटेक्चर सेंट्रल प्रोसेसर या CC (सेंट्रल कंट्रोल) सन्निकट 200 kHz पर संचालित होता है। इसमें पाँच खण्ड थे, प्रत्येक दो मीटर ऊँची और प्रति सीसी कुल लंबाई सन्निकट चार मीटर थी। पैकेजिंग सन्निकट 4x10 इंच (10x25 सेंटीमीटर) कार्डों में थी और पीछे एक किनारे वाला कनेक्टर था। बैकप्लेन वायरिंग कपास से ढके वायर-रैप तार थे, रिबन या अन्य केबल नहीं। सीपीयू लॉजिक को असतत डायोड-ट्रांजिस्टर लॉजिक का उपयोग करके कार्यान्वित किया गया था। एक हार्ड प्लास्टिक कार्ड में सामान्यतः कार्यान्वयन के लिए आवश्यक घटक होते हैं, उदाहरण के लिए, दो गेट या एक फ्लिप-फ्लॉप।

डायग्नोस्टिक सर्किटरी को बहुत सारा लॉजिक दिया गया है। सीपीयू डायग्नोस्टिक्स चलाया जा सकता है जो विफल कार्डों की पहचान करने का प्रयास करेगा। एकल कार्ड विफलताओं में, 90% या उससे उच्चतम की सफलता रेट को ठीक करने का प्रथम प्रयास सधारण था। एकाधिक कार्ड विफलताएं असामान्य नहीं थीं और पहली बार रिपेयर की सफलता रेट में तेजी से गिरावट आई।

सीपीयू डिज़ाइन अत्यधिक समष्टि था - थ्रूपुट में इम्प्रूव के लिए निर्देश निष्पादन (जिसे पश्चात् में निर्देश पाइपलाइन कहा जाता था) के तीन वे इंटरलीविंग का उपयोग किया गया। प्रत्येक निर्देश एक अनुक्रमण फेज, एक वास्तविक निर्देश निष्पादन फेज और एक आउटपुट फेज से निकलेगा। जब एक निर्देश अनुक्रमण फेज से गुजर रहा था, पिछला निर्देश अपने निष्पादन फेज में था और इससे पहले का निर्देश अपने आउटपुट फेज में था।

निर्देश सेट के कई निर्देशों में, डेटा को वैकल्पिक रूप से मास्क (कंप्यूटिंग) और/या घुमाया जा सकता है। ऐसे गुप्त फंक्शन के लिए एकल निर्देश उपस्थित थे जैसे डेटा शब्द में पहला सेट बिट (सबसे दाहिना बिट जो सेट किया गया है) ढूंढें, वैकल्पिक रूप से बिट को रीसेट करें और मुझे बिट की स्थिति बताएं। इस कार्य को एक परमाणु निर्देश के रूप में (एक सबरूटीन के रूप में प्रयुक्त करने के अतिरिक्त ) करने से सर्विस अनुरोधों या निष्क्रिय परिपथों के लिए स्कैनिंग में बहुत शीघ्रता से वृद्धि आई है। केंद्रीय प्रोसेसर को एक श्रेणीबद्ध स्टेट मशीन के रूप में प्रयुक्त किया गया था। मेमोरी में प्रोग्राम स्टोर के लिए 44-बिट शब्द की लंबाई थी, जिसमें से छह बिट हैमिंग कोड एरर इम्प्रूवमेंट के लिए थे और एक का उपयोग अतिरिक्त समता चेक के लिए किया गया था। इससे निर्देश के लिए 37 बिट्स बचे, जिनमें से सामान्यतः 22 बिट्स का उपयोग एड्रेस के लिए किया जाता था। यह उस समय के लिए एक असामान्य रूप से व्यापक निर्देशात्मक शब्द था।

प्रोग्राम स्टोर में स्थायी डेटा भी होता था, और इसे ऑनलाइन नहीं लिखा जा सकता था। इसके अतिरिक्त, एल्यूमीनियम मेमोरी कार्ड, जिन्हें ट्विस्टर प्लेन भी कहा जाता है, 128 के समूहों में हटाना पड़ा जिससें उनके स्थायी चुम्बकों को एक मोटर चालित लेखक द्वारा ऑफ़लाइन लिखा जा सके, जो प्रोजेक्ट नाइके में प्रयुक्त गैर मोटर चालित एकल कार्ड लेखक की तुलना में एक इम्प्रूवमेंट है। सभी मेमोरी फ़्रेम, सभी बसें, और सभी सॉफ़्टवेयर और डेटा पूरी तरह से ड्रेयूल मॉड्यूलर अनावश्यक थे। ड्यूल सीसी लॉकस्टेप में संचालित होती है और एक बेमेल का पता चलने पर सीसी, बसों और मेमोरी मॉड्यूल के संयोजन को बदलने के लिए एक आटोमेटिक सीक्वेंसर प्रारम्भ हो जाता है जब तक कि एक कॉन्फ़िगरेशन नहीं पहुंच जाता जो सैनिटी चेक पास कर सकता है। बसें ट्विस्टेड पेअर में थीं, प्रत्येक एड्रेस, डेटा या कण्ट्रोल बिट के लिए एक जोड़ी, सीसी पर और प्रत्येक स्टोर फ्रेम पर युग्मित ट्रांसफार्मर द्वारा जुड़ी हुई थी, और अंतिम फ्रेम पर प्रतिरोधकों को समाप्त करने में समाप्त होती थी।

कॉल स्टोर सिस्टम की रीडन/राई की मेमोरी थी, जिसमें प्रगति पर कॉल के लिए डेटा और अन्य अस्थायी डेटा सम्मिलित थे। उनके पास 24-बिट शब्द था, जिसमें से एक बिट पैरिटी चेक के लिए था। वे मैग्नेटिक कोर मेमोरी के समान काम करते थे कोर मेमोरी कैसे काम करती है, अतिरिक्त इसके कि फेराइट प्रत्येक बिट के लिए एक होल वाली शीट में था, और संयोगवश वर्तमान पता और रीडआउट तार उस होल से होकर निकलते थे। पहले कॉल स्टोर में सन्निकट एक मीटर चौड़े और दो मीटर ऊंचे फ्रेम में 8 किलोवर्ड रखे गए थे।

भिन्न-भिन्न प्रोग्राम मेमोरी और डेटा मेमोरी को एंटीफ़ेज़ में संचालित किया गया था, जिसमें प्रोग्राम स्टोर का एड्रेसिंग फेज कॉल स्टोर के डेटा फ़ेच फेज के साथ समरूप और इसके विपरीत होता था। इसके परिणामस्वरूप और अधिक ओवरलैपिंग हुई, इस प्रकार क्लॉक रेट रेट से अपेक्षा से अधिक प्रोग्राम निष्पादन गति हो गई।

प्रोग्राम अधिकतर मशीन कोड में लिखे जाते थे। जिन बगों पर पहले ध्यान नहीं दिया गया था, वे तब प्रमुख हो गए जब 1ईएसएस को भारी टेलीफोन ट्रैफ़िक वाले बड़े शहरों में लाया गया, और कुछ वर्षों के लिए सिस्टम को पूर्ण रूप से अपनाने में देरी हुई। अस्थायी सुधारों में सर्विस लिंक नेटवर्क (एसएलएन) सम्मिलित था, जिसने 5XB स्विच के इनकमिंग रजिस्टर लिंक और रिंगिंग सिलेक्शन स्विच का सन्निकट काम किया, इस प्रकार सीपीयू लोड कम हो गया और इनकमिंग कॉल के लिए प्रतिक्रिया समय कम हो गया, और एक सिग्नल प्रोसेसर (एसपी) या डायल पल्स के समय और गिनती जैसे सरल परन्तु समय लेने वाले फंक्शन को संभालने के लिए मात्र एक बे का पेरिफेरल कंप्यूटर था। 1एईएसएस ने एसएलएन और एसपी की आवश्यकता को समाप्त कर दिया।

आधा इंच टेप ड्राइव मात्र लिखने के लिए था, इसका उपयोग मात्र आटोमेटिक मेसेज एकाउंटिंग के लिए किया जा रहा था। प्रोग्राम अपडेट को प्रोग्राम स्टोर कार्डों पर लिखे नए कोड के साथ लोड करके निष्पादित किया गया था।

बेसिक जेनेरिक प्रोग्राम में कॉल रजिस्टर और अन्य डेटा में एरर को ठीक करने के लिए निरंतर ऑडिट सम्मिलित था। जब प्रोसेसर या पेरिफेरल इकाइयों में एक महत्वपूर्ण हार्डवेयर विफलता हुई, जैसे कि लाइन स्विच फ्रेम के दोनों नियंत्रक विफल हो गए और ऑर्डर प्राप्त करने में असमर्थ हो गए, तो मशीन कॉल कनेक्ट करना बंद कर देगी और मेमोरी रीजनरेशन के फेज और  रीइनिशियलाइज़ेशन के फेज, या शोर्ट फेज में चली जाएगी। फेजों को फेज 1,2,4 या 5 के रूप में जाना जाता था। शोर्ट फेजों ने मात्र उन कॉलों के कॉल रजिस्टरों को साफ़ किया जो अस्थिर स्थिति में थे जो अभी तक कनेक्ट नहीं हुए थे, और कम समय लेते थे।

एक फेज के समय, सिस्टम, जो सामान्यतः रिले के संचालन और रिलीज़ की ध्वनि के साथ रोर करता था, शांत हो जाता था क्योंकि किसी भी रिले को ऑर्डर नहीं मिल रहे थे। टेलेटाइप मॉडल 35 अपनी घंटी बजाएगा और फेज के चलने तक पी की एक सीरीज प्रिंट करेगा। केंद्रीय कार्यालय के कर्मचारियों के लिए यह एक डरावना समय हो सकता है क्योंकि सेकंड और फिर संभवतया मिनट बीत गए जबकि उन्हें पता था कि जिन ग्राहकों ने अपना फोन उठाया था, वे तब तक शांत रहेंगे जब तक कि फेज समाप्त नहीं हो जाता और प्रोसेसर को होश नहीं आ जाता और कॉल कनेक्ट करना फिर से प्रारम्भ नहीं हो जाता। बड़े फेजों में अधिक समय लगा, सभी कॉल रजिस्टरों को साफ़ करना, इस प्रकार सभी कॉलों को डिस्कनेक्ट करना और किसी भी ऑफ-हुक लाइन को डायल टोन के अनुरोध के रूप में मानना। यदि आटोमेटिक फेज सिस्टम की सैनिटी को रिस्टोर करने में विफल रहे, तो व्यर्थ हार्डवेयर या बसों की पहचान करने और उन्हें भिन्न करने के लिए मैन्युअल प्रक्रियाएं थीं।

1एईएसएस
संयुक्त राज्य अमेरिका में हजारों 1ईएसएस और 1एईएसएस कार्यालयों में से अधिकांश को 1990 के समय में डीएमएस-100, 5ईएसएस स्विच और अन्य डिजिटल स्विच द्वारा प्रतिस्थापित किया गया था, और 2010 से पैकेट स्विचेस द्वारा भी प्रतिस्थापित किया गया था। 2014 के अंत तक, उत्तरी अमेरिकी नेटवर्क में मात्र 20 से अधिक 1एईएसएस इंस्टॉलेशन बचे थे, जो अधिकतर AT&T की विरासत बेलसाउथ और AT&T की विरासत दक्षिण-पश्चिमी बेल राज्यों में स्थित थे, विशेष रूप से अटलांटा जीए मेट्रो क्षेत्र, सेंट लुइस एमओ मेट्रो क्षेत्र और में डलास/फोर्ट वर्थ TX मेट्रो क्षेत्र में स्थित थे। 2015 में, AT&T ने अभी भी संचालित 1एईएसएस सिस्टम के लिए अल्काटेल-ल्यूसेंट (अब नोकिया) के साथ एक समर्थन अनुबंध को नवीनीकृत नहीं किया और अल्काटेल-ल्यूसेंट को 2017 तक उन सभी को सर्विस से हटाने के अपने उद्देश्य के बारे में सूचित किया। परिणामस्वरूप, अल्काटेल-ल्यूसेंट को नष्ट कर दिया गया 2015 में नेपरविले बेल लैब्स स्थान पर अंतिम 1एईएसएस लैब, और 1एईएसएस के लिए समर्थन बंद करने की घोषणा की। 2017 में, एटी एंड टी ने ग्राहकों को अन्य नई प्रौद्योगिकी स्विचों पर ले जाकर शेष 1एईएसएस सिस्टम को हटाने का काम पूरा किया, सामान्यतः मात्र टीडीएम ट्रंकिंग के साथ जेनबैंड स्विच के साथ।

अंतिम ज्ञात 1एईएसएस स्विच ओडेसा, TX (ओडेसा लिंकन फ़ेडरल वायरसेंटर ODSSTXLI) में था। इसे 3 जून, 2017 के आसपास सर्विस से डिस्कनेक्ट कर दिया गया और जेनबैंड G5/G6 पैकेट स्विच में बदल दिया गया।

अन्य इलेक्ट्रॉनिक स्विचिंग सिस्टम
डेटा फीचर से अरेंज्ड नंबर 1 इलेक्ट्रॉनिक स्विचिंग सिस्टम (नंबर 1 ईएसएस एडीएफ) एक स्टोर और फॉरवर्ड मेसेज स्विचिंग सिस्टम बनाने के लिए नंबर वन इलेक्ट्रॉनिक स्विचिंग सिस्टम का एक अनुकूलन था। इसमें टेलीप्रिंटर और डेटा मेसेजों को प्रसारित करने के लिए सिंगल और मल्टी-स्टेशन दोनों लाइनों का उपयोग किया गया था। इसे डेटा और प्रिंटेड कॉपी की तीव्र और इकोनोमिकल वितरण की बढ़ती आवश्यकता का रिस्पांस देने के लिए बनाया गया था।

विशेषताएँ
नंबर 1 ईएसएस एडीएफ में बड़ी संख्या में विशेषताएं थीं, जिनमें सम्मिलित हैं:
 * मेनेमोनिक एड्रेस: स्टेशनों को संबोधित करने के लिए अल्फ़ान्यूमेरिक कोड का उपयोग किया जाता है
 * ग्रुप कोड एड्रेस: स्टेशनों के एक स्पेसिफिक संयोजन को संबोधित करने के लिए मेनेमोनिक कोड का उपयोग किया जाता है
 * प्रेसिडेंट: प्रेसिडेंट के चार एक्सेसों के अनुसार मेसेज वितरण
 * दिनांक और समय सर्विस: मेसेज की उत्पत्ति और वितरण की वैकल्पिक तिथि और समय
 * मल्टीलाइन हंटिंग ग्रुप: किसी समूह में अगले उपलब्ध स्टेशन पर मेसेजों का वितरण
 * वैकल्पिक वितरण: एक स्टेशन से दूसरे स्टेशन तक संबोधित सभी मेसेजों का वैकल्पिक रूटिंग

यह भी देखें

 * नॉनब्लॉकिंग न्यूनतम स्पैनिंग स्विच
 * 4ईएसएस स्विच
 * TXE
 * 5ईएसएस स्विच
 * 5ईएसएस स्विच