解春鳳 黃佩偉 鄭利平
目前，國際上發達國家已進入ISDN商用化。在我國，到1997年年底，在17個省、市的22個城市初步建立N－ISDN，而上海于1997年年初已開通商用的ISDN網。在各系統或大型企、事業專業通信網內部，其電話網也基本實現了數字化程控交換，這一發展為專網通信實現ISDN奠定了基礎。目前，在專用通信網上實現ISDN，其最主要的問題是在已有的程控交換機上進行ISDN交換處理的改造，以完成交換機的升級。這里我們介紹一種實用的改造方案。
1 設計思想
在專用通信網中，除話音通信外，還大量存在著非話業務，使用傳統的外加調制／解調器的方法已不能滿足高速數據業務的需求，因此，我們的設計思想是：盡量保持原交換機的結構和功能，在原有交換機的基礎上增加ISDN功能。
基于上述思想，我們用數字用戶接口取代原有的用戶電路，使交換機可以提供ISDN基本速率2B＋D的用戶接入，用戶可以根據使用場合和需要，任意組合終端配置。其功能結構如圖1所示。
2 硬件實現方案
2.1 U接口的實現
我們采用MT8910來實現U接口。MT8910是MITEL公司生產的U接口芯片，它能提供符合CCITT建議的二線上的2B＋D幀格式及ST－BUS格式，具有激活和去激活裝置等，是理想的U接口芯片。
2.2 PCM接口的實現
我們采用MT8980來實現。MT8980具有256端無阻塞交換能力，在目前的改造方案中并沒有用足，可預留以后擴容使用。
2.3 信令的處理及轉換
我們采用MT8952和2個CPU來實現，也是我們工作的重點。
由于MT8910和CPU沒有直接的數據、地址線接口，所以對MT8910必須通過外加的協處理器，我們通過MT8952來完成對MT8910的控制和監測。
MT8952具有裝幀、拆幀、零插入和刪除及FCS等二層功能，可以用來代替軟件來實現部分鏈路層協議，以省去復雜的編程。
ISDN用戶網絡接口的第二層和第三層遵循CCITT建議的一號數字用戶信令系統，即DSS·1，本設計就是通過MT8952將來自用戶的D信道信令接收下來，加以處理送給交換機控制部分，并將來自控制部分的信令經翻譯通過MT8952送給用戶這樣原交換機的軟件可基本不作改動。
為滿足實時處理，我們采用雙CPU完成系統控制、數據收發及處理。一個CPH主要完成系統控制和數據收發，另一個完成二層的高層和三層的呼叫控制消息的處理和翻譯。CPU之間的通信及數據傳遞是通過一個雙口RAM進行，并通過特殊機制解決兩個CPU同時訪問雙口RAM的同一數據單元時發生的競爭。
2.4 通信接口
采用MT8920高速串／并接口芯片來實現。它主要完成用戶數字電路板與交換機信令控制部分的雙向通信。
2.5 時鐘電路
從來自交換機的數據中提取定時信號并與本地10.24MHz晶振進行鎖相、分頻，以產生系統所需的8kHz、4096kHz同步時鐘。
3 數據鏈路層（高層）和呼叫控制協議功能的實現（軟件實現）
CCITT在Q．920、Q．921、Q．930和Q．931建議中定義了ISDN用戶網絡接口的DSS．1的數據鏈路層協議和呼叫控制協議（第三層），使得功能的實施者有一個統一的標準，本設計軟件就是根據具體的設計任務和協議規范來編制的。
本設計軟件主要完成D通道的數據鏈路接入規程和第三層的電路交換的呼叫控制程序，考慮到層次結構便于擴充，采用模塊化設計，并盡量減少功能模塊之間的相關性。本設計由四大功能模塊組成。
（1）定時、管理模塊：基本設計核心。由于所處理的是一個多任務時實系統，軟件設計采用分時處理，將接收數據進行分析、判斷后，跳轉到其管轄的各個進程，進行相應操作，同時按需要啟動相應的定時器，便于控制管理。
（2）收／發功能模塊：完成正確接收外部數據，并將其放入數據緩沖區，以便分析處理模塊的讀取，并將處理過的數據從緩沖區中取出送到所要求的輸出端口。
（3）協議功能模塊：對消息進行檢查，對通信中的錯誤消息進行清除處理，并發出出錯信息進行告警。根據協議標準，完成數據鏈路層的連接、釋放及順序控制、差錯控制和流量控制。處理放在數據鏈路層的UI或I幀的數據塊（消息），完成用戶—網絡對等實體間的對話。
（4）網絡接口模塊：負責用戶與網絡控制之間的信息翻譯及傳遞，將網絡控制翻譯成D信道信令格式送給用戶，并將用戶的請求和響應轉成交換機識別的信息包送給網絡控制，以保證原交換軟件基本不動。
4 功能及應用
改造后的交換機具有64kb／s的電路交換功能，提供ISDN 2B＋D U接口功能，除話音通信外，還可以滿足用戶常用的非話業務的要求，如數據、傳真、計算機通信等。用戶可根據需要，增加一些設備，任意配置。典型應用如圖2所示。
4.1 話音業務
保持原模擬電話業務并增加了數字電話業務。
4.2 數據業務
一般來說，PC機等不具備DSS.1的信令處理能力，接入ISDN時必須使用終端適配器（TA），實際應用中，在PC機增加一個速率適配卡，就可利用數字話機充當TA，先利用D通道呼叫控制，建立端到端的數字連接，再在B信道傳送數據。
4.3 可視電話
利用ISDN的端到端的數字連接，傳輸經過壓縮的數字視頻、話音等信號。D信道用作呼叫建立，B1和B2傳輸話音和視頻信號及用戶控制信號。
4.4 分組業務
目前的改造方案沒有分組交換處理能力，分組終端可利用電路交換方式接入PSPDN，其接入單元（AU）由PSPDN提供，ISDN交換機可按照Q．931建議建立AU與分組終端的連接，只要在SETUP消息中，以AU號碼為地址，承載能力使用“64kb／s不受限電路方式承載業務”即可，以后的過程同電路交換的呼叫過程一樣，直到所要求的B通路連通。
