解春鳳 黃佩偉 鄭利平
目前，國際上發(fā)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(wǎng)。在各系統(tǒng)或大型企、事業(yè)專業(yè)通信網(wǎng)內(nèi)部，其電話網(wǎng)也基本實現(xiàn)了數(shù)字化程控交換，這一發(fā)展為專網(wǎng)通信實現(xiàn)ISDN奠定了基礎(chǔ)。目前，在專用通信網(wǎng)上實現(xiàn)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(shè)計思想
在專用通信網(wǎng)中，除話音通信外，還大量存在著非話業(yè)務(wù)，使用傳統(tǒng)的外加調(diào)制／解調(diào)器的方法已不能滿足高速數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的需求，因此，我們的設(shè)計思想是：盡量保持原交換機的結(jié)構(gòu)和功能，在原有交換機的基礎(chǔ)上增加ISDN功能。
基于上述思想，我們用數(shù)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(jù)使用場合和需要，任意組合終端配置。其功能結(jié)構(gòu)如圖1所示。
2 硬件實現(xiàn)方案
2.1 U接口的實現(xiàn)
我們采用MT8910來實現(xiàn)U接口。MT8910是MITEL公司生產(chǎn)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(xiàn)
我們采用MT8980來實現(xiàn)。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(yù)留以后擴容使用。
2.3 信令的處理及轉(zhuǎn)換
我們采用MT8952和2個CPU來實現(xiàn)，也是我們工作的重點。
由于MT8910和CPU沒有直接的數(shù)據(jù)、地址線接口，所以對MT8910必須通過外加的協(xié)處理器，我們通過MT8952來完成對MT8910的控制和監(jiān)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(xiàn)部分鏈路層協(xié)議，以省去復(fù)雜的編程。
ISDN用戶網(wǎng)絡(luò)接口的第二層和第三層遵循CCITT建議的一號數(shù)字用戶信令系統(tǒng)，即DSS·1，本設(shè)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(jīng)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(tǒng)控制、數(shù)據(jù)收發(fā)及處理。一個CPH主要完成系統(tǒng)控制和數(shù)據(jù)收發(fā)，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(shù)據(jù)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(shù)據(jù)單元時發(fā)生的競爭。
2.4 通信接口
采用MT8920高速串／并接口芯片來實現(xiàn)。它主要完成用戶數(shù)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(shù)據(jù)中提取定時信號并與本地10.24MHz晶振進行鎖相、分頻，以產(chǎn)生系統(tǒng)所需的8kHz、4096kHz同步時鐘。
3 數(shù)據(jù)鏈路層（高層）和呼叫控制協(xié)議功能的實現(xiàn)（軟件實現(xiàn)）
CCITT在Q．920、Q．921、Q．930和Q．931建議中定義了ISDN用戶網(wǎng)絡(luò)接口的DSS．1的數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議和呼叫控制協(xié)議（第三層），使得功能的實施者有一個統(tǒng)一的標準，本設(shè)計軟件就是根據(jù)具體的設(shè)計任務(wù)和協(xié)議規(guī)范來編制的。
本設(shè)計軟件主要完成D通道的數(shù)據(jù)鏈路接入規(guī)程和第三層的電路交換的呼叫控制程序，考慮到層次結(jié)構(gòu)便于擴充，采用模塊化設(shè)計，并盡量減少功能模塊之間的相關(guān)性。本設(shè)計由四大功能模塊組成。
（1）定時、管理模塊：基本設(shè)計核心。由于所處理的是一個多任務(wù)時實系統(tǒng)，軟件設(shè)計采用分時處理，將接收數(shù)據(jù)進行分析、判斷后，跳轉(zhuǎn)到其管轄的各個進程，進行相應(yīng)操作，同時按需要啟動相應(yīng)的定時器，便于控制管理。
�。�2）收／發(fā)功能模塊：完成正確接收外部數(shù)據(jù)，并將其放入數(shù)據(jù)緩沖區(qū)，以便分析處理模塊的讀取，并將處理過的數(shù)據(jù)從緩沖區(qū)中取出送到所要求的輸出端口。
�。�3）協(xié)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(fā)出出錯信息進行告警。根據(jù)協(xié)議標準，完成數(shù)據(jù)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(shù)據(jù)鏈路層的UI或I幀的數(shù)據(jù)塊（消息），完成用戶—網(wǎng)絡(luò)對等實體間的對話。
（4）網(wǎng)絡(luò)接口模塊：負責(zé)用戶與網(wǎng)絡(luò)控制之間的信息翻譯及傳遞，將網(wǎng)絡(luò)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(yīng)轉(zhuǎn)成交換機識別的信息包送給網(wǎng)絡(luò)控制，以保證原交換軟件基本不動。
4 功能及應(yīng)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(yè)務(wù)的要求，如數(shù)據(jù)、傳真、計算機通信等。用戶可根據(jù)需要，增加一些設(shè)備，任意配置。典型應(yīng)用如圖2所示。
4.1 話音業(yè)務(wù)
保持原模擬電話業(yè)務(wù)并增加了數(shù)字電話業(yè)務(wù)。
4.2 數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)
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(yīng)用中，在PC機增加一個速率適配卡，就可利用數(shù)字話機充當(dāng)TA，先利用D通道呼叫控制，建立端到端的數(shù)字連接，再在B信道傳送數(shù)據(jù)。
4.3 可視電話
利用ISDN的端到端的數(shù)字連接，傳輸經(jīng)過壓縮的數(shù)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(yè)務(wù)
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(yè)務(wù)”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。
