基于N-ISDN的数字用户终端通信系统的研究与设计

摘要

近年来，随着经济的快速发展，用户对于数据通信业务的需求剧增，大量的小型数字程控交换机产品广泛用于机关、企业和工矿等内部通信量大的社会集团。该类交换机一般具有自动交换、汇接、会议和调度等功能。既能够实现内部呼叫也能接入市话交换网。大多数的设备只支持模拟用户接口，用户和交换机之间的用户线上传输的是模拟信号，速率比较低且衰减大易受干扰。由它组成的专用通信网络以支持语音通信业务为主，业务简单同时功能单一。因此为了克服其在接入网方面的弱点，满足专用网用户越来越高的需求，许多该类交换设备需要进行升级改造。本文中的交换机正属于这类设备。 ISDN用户-网络接口技术是一种先进的用户接口数字化技术，本文正是选择了ISDN(综合业务数字网)作为研制的参考模型。在本校研制的程控交换机的基础上加装数字用户接口板，以实现用户接口的数字化。 本文阐述了ISDN用户．网络接口的基本理论和相关协议。详细分析了数字用户接口板的硬件设计和软件开发方案。本文遵循软硬件相结合的原则，选用了Motorola的MC145572芯片实现N-ISDN在U节点上的物理接入。实现用户线上的全双工数字通信，2B+D的数据传输速率达到144kbit/s。采用PT7A8952P芯片部分实现数字链路层的协议功能。同时选用CPLD(复杂可编程逻辑器件)完成了板上大多数的逻辑实现工作。确保了系统快速、高效、可靠的运行。 升级后的交换机可提供语音、数据、图像等多种业务，能满足用户日益增长的业务需求。同时本文的改造方案具有通用性，对交换机的原有结构基本未做改动，因此很容易就可应用到许多型号的同类设备上去。

目录

文摘

英文文摘

前言

声明

第一章ISDN技术概述

1.1 ISDN的定义

1.2 ISDN的结构

1.2.1 ISDN的用户—网络接口

1.2.2 ISDN的网络功能

1.2.3 ISDN的信令系统

1.3 ISDN承载的业务类型

1.3.1承载业务

1.3.2用户终端业务

1.3.3补充业务

1.4 ISDN的发展状况

1.4.1窄带ISDN的发展

1.4.2宽带综合业务数字网

第二章ISDN用户—网络接口的协议分析

2.1 ISDN用户—网络接口协议分层功能

2.2 ISDN用户—网络接口物理层

2.2.1物理层功能概述

2.2.2基本接口

2.3 ISDN用户—网络接口链路层

2.3.1 LAPD的功能概要

2.3.2 LAPD的帧结构

2.3.3 LAPD的操作类型

2.4 ISDN用户—网络接口网络层

2.5层间通信

2.5.1第三层与第二层间原语

2.5.2第二层与第一层间原语

第三章基本速率用户—网络接口的硬件实现

3.1系统概貌

3.1.1设计要求和系统结构

3.1.2数字用户接口板的具体电路实现

3.2模块电路的设计与实现

3.2.1 U接口收发器模块的实现

3.2.2 MCU模块的实现

3.2.3 HDLC控制模块的实现

3.2.4 B信道交换网络的实现

3.2.5 CPLD数字逻辑模块的实现

3.2.6串行扩展接口模块的实现

3.2.7馈电电压模块的实现

第四章软件设计与实现

4.1总体设计思想

4.2软件构成

4.2.1软件的总体结构

4.2.2主程序的流程

4.3芯片初始化模块

4.3.1 MT8980的初始化

4.3.2 PT7A8952P的初始化

4.3.3 U接口芯片MC145572的初始化

4.4数据通信及协议实现模块

4.4.1物理层的激活与去激活

4.4.2 LAPD数据链路层协议实现

4.4.3 ISDN的呼叫控制

4.4.4 PC端调试软件

第五章总结

参考文献

附录

致谢

攻读硕士学位期间主要科研成果