解春凤 黄佩伟 郑利平
目前，国际上发达国家已进入ISDN商用化。在我国，到1997年年底，在17个省、市的22个城市初步建立N－ISDN，而上海于1997年年初已开通商用的ISDN网。在各系统或大型企、事业专业通信网内部，其电话网也基本实现了数字化程控交换，这一发展为专网通信实现ISDN奠定了基础。目前，在专用通信网上实现ISDN，其最主要的问题是在已有的程控交换机上进行ISDN交换处理的改造，以完成交换机的升级。这里我们介绍一种实用的改造方案。
1 设计思想
在专用通信网中，除话音通信外，还大量存在着非话业务，使用传统的外加调制／解调器的方法已不能满足高速数据业务的需求，因此，我们的设计思想是：尽量保持原交换机的结构和功能，在原有交换机的基础上增加ISDN功能。
基于上述思想，我们用数字用户接口取代原有的用户电路，使交换机可以提供ISDN基本速率2B＋D的用户接入，用户可以根据使用场合和需要，任意组合终端配置。其功能结构如图1所示。
2 硬件实现方案
2.1 U接口的实现
我们采用MT8910来实现U接口。MT8910是MITEL公司生产的U接口芯片，它能提供符合CCITT建议的二线上的2B＋D帧格式及ST－BUS格式，具有激活和去激活装置等，是理想的U接口芯片。
2.2 PCM接口的实现
我们采用MT8980来实现。MT8980具有256端无阻塞交换能力，在目前的改造方案中并没有用足，可预留以后扩容使用。
2.3 信令的处理及转换
我们采用MT8952和2个CPU来实现，也是我们工作的重点。
由于MT8910和CPU没有直接的数据、地址线接口，所以对MT8910必须通过外加的协处理器，我们通过MT8952来完成对MT8910的控制和监测。
MT8952具有装帧、拆帧、零插入和删除及FCS等二层功能，可以用来代替软件来实现部分链路层协议，以省去复杂的编程。
ISDN用户网络接口的第二层和第三层遵循CCITT建议的一号数字用户信令系统，即DSS·1，本设计就是通过MT8952将来自用户的D信道信令接收下来，加以处理送给交换机控制部分，并将来自控制部分的信令经翻译通过MT8952送给用户这样原交换机的软件可基本不作改动。
为满足实时处理，我们采用双CPU完成系统控制、数据收发及处理。一个CPH主要完成系统控制和数据收发，另一个完成二层的高层和三层的呼叫控制消息的处理和翻译。CPU之间的通信及数据传递是通过一个双口RAM进行，并通过特殊机制解决两个CPU同时访问双口RAM的同一数据单元时发生的竞争。
2.4 通信接口
采用MT8920高速串／并接口芯片来实现。它主要完成用户数字电路板与交换机信令控制部分的双向通信。
2.5 时钟电路
从来自交换机的数据中提取定时信号并与本地10.24MHz晶振进行锁相、分频，以产生系统所需的8kHz、4096kHz同步时钟。
3 数据链路层（高层）和呼叫控制协议功能的实现（软件实现）
CCITT在Q．920、Q．921、Q．930和Q．931建议中定义了ISDN用户网络接口的DSS．1的数据链路层协议和呼叫控制协议（第三层），使得功能的实施者有一个统一的标准，本设计软件就是根据具体的设计任务和协议规范来编制的。
本设计软件主要完成D通道的数据链路接入规程和第三层的电路交换的呼叫控制程序，考虑到层次结构便于扩充，采用模块化设计，并尽量减少功能模块之间的相关性。本设计由四大功能模块组成。
（1）定时、管理模块：基本设计核心。由于所处理的是一个多任务时实系统，软件设计采用分时处理，将接收数据进行分析、判断后，跳转到其管辖的各个进程，进行相应操作，同时按需要启动相应的定时器，便于控制管理。
（2）收／发功能模块：完成正确接收外部数据，并将其放入数据缓冲区，以便分析处理模块的读取，并将处理过的数据从缓冲区中取出送到所要求的输出端口。
（3）协议功能模块：对消息进行检查，对通信中的错误消息进行清除处理，并发出出错信息进行告警。根据协议标准，完成数据链路层的连接、释放及顺序控制、差错控制和流量控制。处理放在数据链路层的UI或I帧的数据块（消息），完成用户—网络对等实体间的对话。
（4）网络接口模块：负责用户与网络控制之间的信息翻译及传递，将网络控制翻译成D信道信令格式送给用户，并将用户的请求和响应转成交换机识别的信息包送给网络控制，以保证原交换软件基本不动。
4 功能及应用
改造后的交换机具有64kb／s的电路交换功能，提供ISDN 2B＋D U接口功能，除话音通信外，还可以满足用户常用的非话业务的要求，如数据、传真、计算机通信等。用户可根据需要，增加一些设备，任意配置。典型应用如图2所示。
4.1 话音业务
保持原模拟电话业务并增加了数字电话业务。
4.2 数据业务
一般来说，PC机等不具备DSS.1的信令处理能力，接入ISDN时必须使用终端适配器（TA），实际应用中，在PC机增加一个速率适配卡，就可利用数字话机充当TA，先利用D通道呼叫控制，建立端到端的数字连接，再在B信道传送数据。
4.3 可视电话
利用ISDN的端到端的数字连接，传输经过压缩的数字视频、话音等信号。D信道用作呼叫建立，B1和B2传输话音和视频信号及用户控制信号。
4.4 分组业务
目前的改造方案没有分组交换处理能力，分组终端可利用电路交换方式接入PSPDN，其接入单元（AU）由PSPDN提供，ISDN交换机可按照Q．931建议建立AU与分组终端的连接，只要在SETUP消息中，以AU号码为地址，承载能力使用“64kb／s不受限电路方式承载业务”即可，以后的过程同电路交换的呼叫过程一样，直到所要求的B通路连通。
