ระบบสวิตช์อิเล็กทรอนิกส์หมายเลข 4 ( 4ESS ) เป็นระบบสวิตช์อิเล็กทรอนิกส์โทรศัพท์ระดับ 4ซึ่งเป็นสวิตช์โทรศัพท์ทางไกลแบบดิจิทัลอิเล็กทรอนิกส์ตัวแรกที่Western Electric นำมาใช้ สำหรับการสวิตช์ทางไกล โดยเปิดตัวในชิคาโกในเดือนมกราคม พ.ศ. 2519 เพื่อแทนที่สวิตช์ครอสบาร์ 4A ^{[ 1 ]}ระบบสุดท้ายจากทั้งหมด 145 ระบบใน เครือข่าย AT&Tได้รับการติดตั้งในปี พ.ศ. 2542 ในแอตแลนตาสวิตช์ประมาณครึ่งหนึ่งผลิตในลิสล์ รัฐอิลลินอยส์และอีกครึ่งหนึ่งในโอคลาโฮมาซิตี รัฐโอคลาโฮมา ในช่วงเวลาที่Bell System แยกตัวออกไปสวิตช์ 4ESS ส่วนใหญ่กลายเป็นสินทรัพย์ของ AT&T ในฐานะส่วนหนึ่งของเครือข่ายทางไกล ในขณะที่ส่วนที่เหลือยังคงอยู่ใน เครือข่าย RBOCณ ต้นปี พ.ศ. 2569 ไม่มีสวิตช์ 4ESS แบบแทนเดมแบบดั้งเดิมในเครือข่ายอีกต่อไป สวิตช์แทนเดมระดับ 4 ที่เหลืออยู่ทั้งหมดเป็น 4ESS รุ่นใหม่ (N4E)

สวิตช์ 4ESS มักถูกพิจารณาว่าเป็นเครือข่ายสวิตช์และตัวประมวลผลควบคุม โดยส่วนประกอบอุปกรณ์หลักๆ ได้แก่:

• โปรเซสเซอร์ 1B ซึ่งเป็นโปรเซสเซอร์ควบคุมหลักของ 4ESS
• คอมพิวเตอร์ 3B และระบบประมวลผลที่เชื่อมต่ออยู่ ซึ่งมีหน่วยเก็บข้อมูลบนดิสก์และฟังก์ชันเพิ่มเติม
• วงจร CNI ประกอบด้วยกลุ่มของโปรเซสเซอร์อุปกรณ์ต่อพ่วงที่เชื่อมต่อกันแบบอนุกรมในรูปแบบวงแหวนคู่ และโปรเซสเซอร์ 3B20D ที่ทำงานในสถาปัตยกรรมประมวลผลอินพุต/เอาต์พุตแบบกระจาย
• อุปกรณ์ปลายทางทำหน้าที่เป็นส่วนเชื่อมต่อระหว่างสายเคเบิลโลหะในเครือข่ายเก็บค่าผ่านทางและสวิตช์ 4ESS สายเคเบิลความถี่เสียงแบบ 2 สายและ 4 สายจะสิ้นสุดที่อุปกรณ์ปลายทางที่เป็นโลหะ และอุปกรณ์จะทำหน้าที่เป็นส่วนเชื่อมต่อระหว่างอุปกรณ์ส่งสัญญาณดิจิทัลและเครือข่ายสวิตช์ 4ESS
• เครือข่ายสวิตช์ประกอบด้วยอุปกรณ์ที่ทำหน้าที่สลับข้อมูลแบบ Pulse Code Modulated (PCL) จากวงจรหลักหรือวงจรบริการหนึ่งไปยังอีกวงจรหนึ่ง เครือข่ายสวิตช์ยังประกอบด้วยอุปกรณ์กำหนดเวลาที่สร้างสัญญาณเวลาที่แม่นยำซึ่งจำเป็นต่อการสลับการรับส่งข้อมูล นอกจากนี้ เครือข่ายสวิตช์ยังใช้เชื่อมต่ออุปกรณ์ทดสอบ การประกาศ และเสียงต่างๆ เข้ากับวงจรหลักเมื่อจำเป็น

โปรเซสเซอร์ทำหน้าที่เป็นCPUสำหรับสวิตช์ โปรเซสเซอร์ประกอบด้วยการควบคุมส่วนกลาง ที่เก็บการโทร และที่เก็บโปรแกรม นอกจากนี้ยังสามารถเข้าถึงหน่วยเพิ่มเติมผ่านทางบัสหน่วยเสริม (AUB) และบัสหน่วยต่อพ่วง (PUB) คอนโซลควบคุมหลัก (MCC) ช่วยให้ช่างเทคนิคในสำนักงานสามารถเข้าถึงสวิตช์ผ่านทางอินเทอร์เฟซอุปกรณ์ต่อพ่วงโปรเซสเซอร์ (PPI) ^{[ 2 ]}รุ่นแรกๆ ใช้โปรเซสเซอร์ 1A เดียวกันกับสวิตช์ 1AESS ที่ได้รับการปรับปรุงในเวลาเดียวกัน สวิตช์ที่มีอยู่ทั้งหมดได้รับการอัปเกรดในภายหลังให้ใช้โปรเซสเซอร์ 1B

ระบบจัดเก็บไฟล์ทำหน้าที่จัดเก็บข้อมูลระยะยาว ( ที่เก็บข้อมูลบนดิสก์ ) ของโปรแกรมประมวลผล (ที่เก็บโปรแกรม) และข้อมูลสำนักงาน (ที่เก็บการเรียกใช้) เดิมทีระบบนี้ใช้เทคโนโลยีดิสก์ แต่ต่อมาถูกแทนที่ด้วยระบบประมวลผลแบบเชื่อมต่อ 4E (4EAPS) 4EAPS คือคอมพิวเตอร์ 3Bที่ทำงานด้วยซอฟต์แวร์แอปพลิเคชัน 4EAPS บน ระบบปฏิบัติการ DMERT 4EAPS เชื่อมต่อกับโปรเซสเซอร์ 4ESS ผ่านหน่วยอินเทอร์เฟซโปรเซสเซอร์แบบเชื่อมต่อ (API) "ระบบจัดเก็บไฟล์ 1A" กลายเป็นพาร์ติชันบนดิสก์ของคอมพิวเตอร์ 3B ในตอนแรก 4EAPS ให้บริการเฉพาะ "ระบบจัดเก็บไฟล์" แต่ต่อมาก็ให้บริการการเข้าถึงวงแหวนอินเทอร์เฟซเครือข่ายทั่วไป (CNI ring) เพื่อให้การส่งสัญญาณช่องสัญญาณทั่วไป (CCS) เดิมที 4EAPS ใช้ คอมพิวเตอร์ 3B20Dซึ่งทั้งหมดถูกเปลี่ยนเป็น3B21Dประมาณปี 1995

หน่วยต่อพ่วงประกอบด้วยหน่วยที่เชื่อมต่อกับการควบคุมส่วนกลางผ่านบัสหน่วยต่อพ่วง ซึ่งรวมถึงเทอร์มินัลการส่งสัญญาณอินเทอร์เฟซช่องสัญญาณทั่วไป (CCIS) ตัวประมวลผลสัญญาณการแลกเปลี่ยนช่องเวลา (TSI) และสวิตช์มัลติเพล็กซ์เวลา (TMS) ^{[ 3 ]} นอกจากนี้ยังรวมถึงอุปกรณ์ที่ไม่ได้อยู่บน PUB โดยตรง เช่น อุปกรณ์ปลายทางที่ใช้เชื่อมต่อสวิตช์กับเครือข่ายการขนส่ง และ TSI และ TMS ซึ่งทำหน้าที่สลับ "เวลา-พื้นที่-เวลา" จริงๆ การกำหนดเวลาทำได้โดยนาฬิกาเครือข่ายความเร็วสูงที่มีความแม่นยำสูง

การพัฒนา 4ESS เริ่มขึ้นราวปี 1970 ส่วนใหญ่ในเมืองเนเพอร์วิลล์ รัฐอิลลินอยส์ภายใต้การกำกับดูแลของเฮนรี เอิร์ล วอห์น AT &T Long Distanceเป็นลูกค้าหลักของสวิตช์ บิลลี โอลิเวอร์ รองประธานของ AT&T เป็นผู้ขับเคลื่อนการพัฒนาจากมุมมองของลูกค้า^{[ 4 ]} ระบบ สวิตช์แบบคู่ ขนานก่อนหน้านี้โดยเฉพาะสวิตช์ครอสบาร์หมายเลข 4 ใช้สัญญาณเสียงแบบอนาล็อก การตัดสินใจเปลี่ยนมาใช้รูปแบบเสียงดิจิทัลเป็นเรื่องที่ถกเถียงกันในขณะนั้น ทั้งจากมุมมองทางเทคนิคและเศรษฐกิจ อย่างไรก็ตาม ผู้มีวิสัยทัศน์อย่างวอห์นและโอลิเวอร์ตระหนักว่าเครือข่ายจะกลายเป็นดิจิทัลในที่สุด ซึ่งต้องใช้เทคโนโลยีการสวิตช์แบบดิจิทัล

สวิตช์ 4ESS ตัวสุดท้ายถูกติดตั้งในเขตชานเมืองแอตแลนตา รัฐจอร์เจีย ในปี 1999 เพื่อใช้เป็นสวิตช์สำหรับบริการโทรศัพท์ทางไกลของ AT&T ในช่วงที่ผลิตภัณฑ์มีประสิทธิภาพสูงสุดในปี 1999 AT&T ใช้สวิตช์ 4ESS จำนวน 145 ตัวในเครือข่ายโทรศัพท์ทางไกล และอีกหลายตัวเป็นของบริษัทผู้ให้บริการโทรศัพท์ระดับภูมิภาค (RBOCs) ต่างๆ

ในปี 2007 สวิตช์ 4ESS มากกว่า 140 ตัวยังคงใช้งานอยู่ในสหรัฐอเมริกา

AT&T ได้เปลี่ยนหรือเสริมสวิตช์แบบคู่ 4ESS สำหรับการโทรทางไกลด้วยสวิตช์ 5ESSซึ่งมีดีไซน์ที่ทันสมัยกว่า และใช้เป็นสวิตช์ขอบในเครือข่าย RBOC ส่วนใหญ่ที่ใช้สวิตช์แบบคู่ 4ESS ได้เปลี่ยนไปใช้ระบบ Class 5ของผู้ผลิตรายอื่น เช่นNortelในปี 2014 AT&T ดำเนินการและบำรุงรักษาสวิตช์ 4ESS ประมาณหนึ่งร้อยตัวในเครือข่ายโทรศัพท์สาธารณะ ณ เดือนธันวาคม 2025 เหลือสวิตช์ 4ESS เพียงตัวเดียวในเครือข่ายที่เมืองแองเคอเรจ รัฐอลาสก้า สวิตช์ 4ESS ตัวสุดท้ายใน 48 รัฐตอนล่าง (แลนซิง รัฐมิชิแกน) ถูกปิดตัวลงเมื่อวันที่ 10 ธันวาคม 2025 ^{[ 5 ]}

Nokia N4E -N1B (New 4ESS) เป็นสวิตช์เก็บค่าผ่านทางรุ่นต่อไปของ AT&T ที่ใช้ ATCA N4E-N1B ประกอบด้วยซอฟต์แวร์ 4E APS และ 4ESS แต่แทนที่โปรเซสเซอร์ 1B และหน่วยอุปกรณ์ต่อพ่วงซึ่งทำงานในสภาพแวดล้อมจำลองบนเบลด ATCA หรือเซิร์ฟเวอร์เชิงพาณิชย์^{[ 6 ]} N4E-N1B ใช้ แพลตฟอร์มเกตเวย์ Alcatel-Lucent (ปัจจุบันคือ Nokia) (7520 Media Gateway (MGW)), 1310 Operations and Management Console – Plus (OMC-P) และ 5400 Linux Control Platform (LCP) และรวมถึงองค์ประกอบอื่นๆ เช่น เซิร์ฟเวอร์เทอร์มินัลคอนโซล MRV

ตั้งแต่ช่วงปลายปี 2010 และต่อเนื่องมาจนถึงต้นปี 2020 AT&T ได้ทำการเปลี่ยนสวิตช์ 4ESS รุ่นเก่าด้วยสวิตช์ N4E-N1B และยังเพิ่มสวิตช์ N4E-N1B ใหม่ในศูนย์สวิตช์โทรทางไกลแห่งใหม่ด้วย คาดว่าสวิตช์ N4E-N1B ใหม่เหล่านี้จะเข้ามาทำหน้าที่ Class-4 ซึ่งก่อนหน้านี้เคยทำหน้าที่โดยสวิตช์ 5ESS ที่ทำหน้าที่เป็น "edge tandem" ภายในปลายปี 2025 จะมี N4E tandem ประมาณ 45 ตัวที่ใช้งานในเครือข่าย

• สวิตช์ 1ESS
• สวิตช์ 5ESS
• ชุมสายโทรศัพท์
• แนวปฏิบัติของระบบเบลล์

• โฆษณาของ Bell System เกี่ยวกับการเปลี่ยนไปใช้ระบบ 4ESSบนYouTube
• https://telephoneworld.org/telephone-switching-systems/western-electric-lucent-modern-telephone-switching-systems/
• https://telephoneworld.org/landline-telephone-history/the-crash-of-the-att-network-in-1990/วิกฤตการณ์เครือข่าย AT&T 4ESS Tandem ในปี 1990
• รายชื่อเครือข่าย AT&T 4ESS Tandem ของ Telephone World (ประวัติศาสตร์ปี 1976-2026)