cấu trúc, chức năng các thành phần trong tổng đài alcatel 4400 của trường cao đẳng công nghệ thông tin hữu nghị việt hàn

PHẦN 1
TỔNG QUÁT CHUNG VỀ TỔNG ĐÀI
1.1 Lịch sử hình thành
Năm 1878, hệ thống tổng đài đầu tiên được thiết lập, đó là một tổng đài
nhân công điện từ được xây dựng ở New Haven. Đây là tổng đài đầu tiên thương
mại thành công trên thế giới. Những hệ tổng đài này hoàn toàn sử dụng nhân
công nên thời gian thiết lập và giải phóng cuộc gọi rất lâu, không thỏa mãn nhu
cầu ngày càng tăng của xã hội.
Để giải quyết vấn đề này, năm 1889, tổng đài điện thoại sử dụng nhân công
được A.B Strowger phát minh. Trong hệ tổng đài này, các cuộc gọi được kết nối
liên tiếp tùy theo các số điện thoại trong hệ thập phân và do đó gọi là hệ thống
gọi theo từng bước. EDM do công ty của Đức phát triển cũng thuộc loại này. Hệ
thống này còn gọi là tổng đài cơ điện vì nguyên tắc vận hành nó, nhưng với kích
thước lớn, chứa nhiều bộ phận cơ khí, khả năng hoạt động bị hạn chế rất nhiều
Năm 1926, Erisson phát triển thành công hệ tổng đài thanh chéo. Được
điểm hóa bằng cách tách hoàn toàn việc chuyển mạch cuộc gọi và các mạch điều
khiển. Đối với chuyển mạch thanh chéo, các tiếp điểm đóng mở được sử dụng
các tiếp xúc được dát vàng và các đặt tính của cuộc gọi được cải tiến nhiều. Hơn
nữa, một hệ thống điều khiển chung để điều khiển một số chuyển mạch vào
cùng một thời điểm được sử dụng. Đó là các xung quay số được dồn lại vào các
mạch nhớ và sau đó được kết hợp trên cơ sở các số đã quay được ghi lại để chọn
mạch tái sinh. Thực chất, đây là một tổng đài được sản xuất dựa trên cơ sở
nghiên cứu kỹ thuật chuyển mạch và hoàn thiện các chức năng của tổng đài gọi
theo từng bước, vì vậy nó khắc phục được một số nhược điểm của chuyển mạch
gọi theo từng bước.
Tổng đài điện tử số đầu tiên được chế tạo và khai thác vào năm 1965, là
tổng đài tương tự làm việc theo nguyên lý SPC (Store Program Controller- Điều
khiển theo chương trình ghi sẵn), và có nhãn hiệu essn 01 do hãng Bell System
chế tạo ở Mỹ. Tổng đài SPC sử dụng công nghệ kỹ thuật chuyển mạch kênh
theo không gian và mỗi cuộc gọi cần một tuyến vật lý (một mạch dây riêng) nên
sau đó người ta đã chuyển hướng sang công nghệ chuyển mạch kênh theo thời

gian và công nghệ này cho phép sử dụng một đường dây cho nhiều cuộc gọi trên
cơ sở phân chia theo thời gian. Tổng đài SPC có dung lượng từ 10000 đến


60000 thuê bao và có thể lưu loát lượng tải là 600 erlangs hay thiết lập đến 30
cuộc gọi/giây.
Cũng ở Mỹ, hãng Bell System Laboratory cũng đã hoàn thiện một tổng đài
số dùng cho liên lạc chuyển tiếp vào đầu thập kỉ 70 với mục đích tăng cao tốc độ
truyền dẫ giữa các tổng đài kỹ thuật số.
Tháng 1 năm 1976, tổng đài điện tử số chuyển tiếp hoạt động trên cơ sở
chuyển mạch số máy tính thương mại đầu tiên trên thế giới được lắp đặt và đưa
vào khai thác.
1.2

Phân loại tổng đài
Căn vứ vào phương pháp làm việc của tổng đài người ta chia tổng đài làm 2

loại:
+ Tổng đài nhân công: có người để thao tác chuyển mạch
+ Tổng đài tự động: được điều khiển theo chương trình ghi sẵn
Căn cứ vào cấu tạo của tổng đài người ta chia làm 2 loại:
+ Tổng đài cơ điện: tổng đài đăng kí thực hiện việc đấu nối bằng các tiếp
xúc cơ khí sử dụng các tiếp điểm rơle.
+ Tổng đài điện tử: thực hiện việc đấu nối bằng các tiếp xác điện tử sử dụng
các linh kiện điện tử như: dior, transistor, cổng logic,...
Căn cứ vào phương pháp xử lý tín hiệu của tổng đài
+ Tổng đài tương tự: hệ thống đấu nối được chuyển mạch liên tục theo thời
gian và đấu nối trong tổng đài được sử dụng cố định trong suốt thời gian làm
việc của thuê bao.
+ Tổng đài tự động: tín hiệu qua hệ thống chuyển mạch đã được số hóa

dưới dạng điều chế xung mã PCM và có chu kỳ là 125*10^-6S
Căn cứ vào vị trí tổng đài trong hệ thống viễn thông:
+ Tổng đài nội hạt: là tổng đài mà các thuê bao được đấu trực tiếp vào đó
được tổ chức trong 1 khu vực địa lí
+ Tổng đài chuyển tiếp nội hạt: là những tổng đài chuyển tiếp tín hiệu thoại
giữa các tổng đài nội hạt trong 1 khu vực hoặc 1 vùng.
+ Tổng đài chuyển tiếp vùng( tổng đài cổng)


+ Tổng đài quốc gia

PHẦN 2
TỔNG ĐÀI ALCATEL 4400 CỦA TRƯỜNG CAO ĐẲNG CÔNG NGHỆ
THÔNG TIN HỮU NGHỊ VIỆT- HÀN
2.1 Khái niệm về Alcatel 4400
 Khái niệm
ALCATEL 4400 là hệ thống thông tin thoại, một thế hệ mới dựa trên khái
niệm "Crystal". Cấu trúc phần mềm dựa trên mô hình Client/Server, và được
điều khiển bởi hệ điều hành LINUX. Cấu trúc phần cứng dựa trên công nghệ
ACT.
 Công nghệ ACT
ACT là một khối có cấu trúc kiểu tinh thể, bao gồm nhiều nút, mỗi nút có
thể xem như một board được liên kết trực tiếp với nhau thông qua các giao tiếp
chuẩn, tạo thành các đường lưới. Tối đa có
28 board, và mỗi board có thể nối được tối
đa 27 đường truyền dẫn đến các board khác
nhau. Hơn nữa mỗi board có một bộ xử lý,
chuyển mạch, phụ trợ, cấp nguồn riêng, và
trao đổi với trung tâm cơ sở dữ liệu của
máy chủ thông qua sự điều khiển của CPU

chính. Nhờ công nghệ này mà hệ thống
ALCATEL 4400 không xảy ra trường hợp
tắt nghẽn đường thông tin, linh hoạt cho Hình 2.1: Cấu trúc mạng tinh thể
của ALCATEL
4400
việc truyền dẫn thông tin. Mặt khác, nhờ đó mà dễ dàng
cho việc mở
rộng dung
lượng và mở rộng mạng.
2.2 Cấu trúc phần cứng


Tổng đài ALCATEL 4400 có kết cấu theo kiểu modul và chia thành nhiều
ngăn như : ngăn nguồn, ngăn thuê bao, ngăn điều khiển, ngăn trung kế, ngăn dự
phòng, tủ đấu dây.

Hình 2.2: Cấu trúc phần cứng của tổng đài ALCATEL 4400
2.3 Chức năng các ngăn
2.3.1 Ngăn nguồn
Cung cấp nguồn cho hệ thống hoạt động và luôn được cấp điện.

2.3.2

Các board xử lý ACT

 Board điều khiển CPU
Board CPU là phần tử trung tâm và có chức năng:
+ Quản lý các chức năng chung của hệ thống và
điều khiển các ứng dụng của nó.
+ Tạo ra các tín hiệu đồng bộ, các thông báo…

+ Cho phép download quá trình xử lý và dữ liệu
tới mỗi giao tiếp tron hệ thống.
+ Cung cấp các giao tiếp: music on hold từ ngoài,
bộ tạo tone cho các trung kế NDDI


+ Cung cấp 4 giao diện V24 và 1 đường TCP/IP Ethernet cho việc truy cập
hệ thống.
+ Trao đổi với các giao diện khác thông qua bộ điều khiển vào ra cua nó.
+ Có thể được nối tới một bộ điều khiển tùy chọn vào/ra gọi là IO2 khi hệ
thống yêu cầu có các giao diện logic và vật lý V24 bổ sung.
Cấu trúc CPU bao gồm:

Hình 2.4: Board CPU

+ 01 bộ vi xử lý Intel 32 bit.
+ 01 bộ nhớ RAM và EPROM có 12 đến 64 byte.
+ 01 đĩa cứng.
+ 01 giao diện bất đồng bộ V24.
+ 02 giao diện TCP/IP Ethernet.
+ 01 giao tiếp music on hold.
+ Các kết nối tới khung phân bố và môi trường bên ngoài (cảnh báo,
chuyển tiếp các đường trung kế, music on hold từ ngoài).
+ 01 bộ chuyển đổi DC/DC để cấp nguồn cho CPU
board.
+ 01 giao tiếp với ACT.
 RMAB board
RMAB board có chức năng:
+ Cung cấp các giao diện cho việc bảo dưỡng hệ
thống nội bộ hoặc từ xa.

+ Kiểm tra việc truy cập cho phép.
+ Cho phép truy cập phần cứng của CPU từ xa.
+ Một bộ nhận cảnh báo của CPU.
+ Một bộ ra lệnh.
+ Tự động quay số hoặc trả lời.
 eUA board

Hình 2.5: RMAB board


eUA là board dùng để giao tiếp với các thiết bị số, bao gồm các đầu cuối
số, adaper và các trạm điều khiển. Đặc điểm của eUA board là:
+ Cung cấp các dịch vụ thoại thông thường, số liệu hoặc
các ứng dụng truyền thông băng hẹp một cách đồng thời.
+ Độ rộng băng (băng thông) của giao tiếp là 256 Kb/s
(30B+D) trên một máy điện thoại chuẩn. Độ rộng băng được
chia thành 4 kênh 64 Kb/s, trong đố các kênh B1, B2, B3 đuược
chuyên dùng cho các thông tin trong dạng mạch và truyền tải
các tín hiệu thoại hoặc số liệu.
+ Kênh D thứ 4 được chỉ định truyền tải các thông tin báo
hiệu.
+ Các giao diện UA cũng đảm bảo việc cấp cho các đầu cuối mà kết nối
Hình 2.6: eUA board
tới nó.
+ Mỗi board có từ 32(UA32) hoặc 16(UA16) thiết bị
đường dây số.
 eZ board
Cho phép kết nối tới các thiết bị analog như: các máy
điện thoại, fax nhóm III, các đầu cuối videotext. Đặc điểm
của eZ board là:

+ Giao diện Z là 1 thiết bị analog có trở kháng phức
tạp, hoàn toàn thông suốt cho các thông tin thoại mà cung
cấp cả giao thức báo hiệu phân tập và DTMF Q23.
+ Giao diện này đảm bảo việc cấp tới đầu cuối mà
được kết nối tới nó và được coi như là một bộ phát có điện
áp ra lớn nhất là 42V và dòng lớn nhất là 65MA.
+ Mức báo hiệu chuông là 100MA.

Hình 2.7: eZ board

+ Mỗi một board bao gồm 12 hoặc 24 giao diện đầu cuối
tương tự.
 PCM board


Cho phép đấu nối tới mạng chuyển mạch riêng và công
cộng bằng các kênh nhờ báo hiệu kênh kết hợp và mã thập
phân, Mã R2, mã MF Q23. Đặc điểm của PCM board là :
+ Dùng cho thông tin thoại, kết nối số liệu trong dạng
mạch ở mức 64Kbits/s.
+ Gồm 3 mức: mức 1(mức vật lý) dựa trên UIT 703,
mức 2( mức khung) dựa trên UIT G704, mức 3(lớp báo
hiệu) dựa trên UIT G732.
+ Mã hóa và giải mã HDB3.
+ 30 kênh PCM dành riêng cho thông tin.
+ 1 kênh (TS 16) dành riêng cho báo hiệu.
+ 1 kênh (TS 0) dành riêng cho các dịch vụ khác như
định dạng khung, cảnh báo và đồng bộ.
+ Đấu nối với 2 đôi cân xứng, 120 Ôm, hoặc cáp đồng
trục có phích cắm DIN hoặc BNC, 75 Ôm.

+ Bảo vệ quá áp và nhiễu điện từ.

Hình 2.8: PCM board

+ Thử connector vòng loop back.
+ Cấp nguồn từ xa.
+ Mỗi board gồm 1 giao tiếp PCM.
 NDDI board
Board giao tiếp trung kế mạng cung cấp các giao tiếp
tương tự trên 2 dây a/b, giữa tổng đài và mạng chuyển mạch
công cộng, board này cũng cung cấp các chức năng cho nhắn
tin. Mỗi một giao tiếp có thể được định hình như một giao tiếp
trunk NDDI hoặc giao tiếp máy nhắn tin. Board này điều
khiển các trao đổi với tổng đài ở xa như:
+ Dạng mạch vòng.
+ Quay số
+ Phát hiện đảo nguồn
Đặc điểm của NDDi board là:


+ Đấu nối bằng 1 cặp máy điện thoại chuẩn.
+ Dạng quay số.
+ Bộ thu xung tính cước là một board con tùy chọn(PR board). Board
NDDI có thể có 2 board con. Bộ thu xung tính cước đảm bảo việc phát hiện các
xung tính cước được gửi từ tổng đài công cộng dưới dạng 50Hz, 12Hz hoặc
16Hz.
Hình 2.9: NDDI board

+ Có thể truyền dẫn tín hiệu thoại và tín hiệu số.
+ Bảo vệ lại quá áp và nhiễu điện trường.

+ Hiển thị trạng thái của các trunk trên 8 đèn.
+ Mỗi board có 8 đường trunk NDDI.
+ Trên mỗi board con có 4 bộ thu xung tính cước.
 Các board giao tiếp
Có chức năng:
+ Giao tiếp với ACT.
+ Giao tiếp với CPU board.
+ Trao đổi báo hiệu với CPU board.
+ Chuyển mạch.
+ Dò tìm âm và mã đa tần
 Ngăn thuê bao
Chứa các thuê bao, các thuê bao được sắp xếp theo một quy luật nhất định.
 Ngăn dự phòng
Dùng khi hệ thống có chuyện xảy ra



PHẦN 3
ƯU ĐIỂM VÀ DỊCH VỤ CỦA TỔNG ĐÀI ALCATEL
3.1 Ưu điểm
Mỗi board có một bộ vi xử lý, chuyển mạch, phụ trợ, cấp nguồn riêng và
trao đổi với trung tâm cơ sở dữ liệu, của máy chủ thông qua sự điều khiển của
CPU chính nên hệ thống tổng đài ALCATEL 4400 không xảy ra trường hợp
nghẽn đường thông và linh hoạt trong việc truyền dẫn thông tin. Mặt khác công
nghệ này còn giúp dễ dàng hơn trong việc mở rộng dung lượng và mở rộng
mạng. ALCATEL là tổng đài vừa và nhỏ nên thích hợp với các cơ quan, khách
sạn, tổ chức y tế vừa và lớn, đồng thời nhờ công nghệ ACT nên rất thuận tiện
cho việc hoạt động, vận hành và bảo dưỡng.
3.2 Các dịch vụ của tổng đài ALCATEL
Nhờ cấu trúc ACT mà ALCATEL 4400 có thể cung cấp các loại dịch vụ

khác nhau thông qua các nút giao tiếp(các board) như:
+ Thông thoại giữa 2 thuê bao bất kỳ, có thể là thuê bao số, thuê bao tương
tự hoặc thuê bao IP Phone.
+ Dịch vụ truyền số liệu, FAX, telex,…
+ Thoại vô tuyến DECT.
+ Có thể nối ra mạng điện thoại công cộng PSTN hoặc mạng ISDN hoặc
các mạng cá nhân.
+ Hỗ trợ giao tiếp VoIP.
+ Một số các dịch vụ bổ trợ như: Fax, Voice mail, Call by name,
Automated attendant, Automated assistant,…
+ Tất cả các dịch này đều được quản lý trực tiếp hoặc từ xa thông qua các
giao thức chuẩn, và bộ xử lý của CPU.


KẾT LUẬN
Sau quá trình tìm hiểu và trực tiếp quan sát thì trong bài khảo sát này của
mình em đã trình bày được một số kiến thức cơ bản cũng như cấu trúc, chức
năng các thành phần trong tổng đài Alcatel 4400 của trường cao đẳng công nghệ
thông tin hữu nghị Việt-Hàn.
Do những hạn chế về kiến thức và thực tiễn nên trong quá trình làm bài
khỏa sát này không thể tránh khỏi những thiếu sót. Mong cô và các bạn thông
cảm !
Em xin chân thành cảm ơn!