窄带ISDN交换机是在程控数字电话交换机的基础上演变而成的。它的结构和程控数字电话交换机十分相似，但是为了适应ISDN端到端数字连接的特点，以及提供各种基本和附加的综合业务，ISDN交换机的软件和硬件结构都比程控数字电话交换机复杂。其结构框图如图1所示。
用户和中继线接口（L/T） 包括用户接入交换机的接口和其它交换机通过中继线接入交换机的接口。在一般情况下，ISDN交换机的用户并非全都是综合业务用户，总是包含一部分模拟电话用户。因此ISDN交换机的用户接口保留了程控数字电话交换机的用户电路，并在用户电路中将模拟话音信号转变为数字信号。用户接口中更重要的部分是数字用户接口，ISDN用户通过两类数字用户接口接入交换机：一类是基本接口，包括“2B D”信道；另一类是一次群速率接口，包括“30B D”或“23B D”信道。前者是二线接口，和模拟电话使用的用户线相同，后者是4线接口，采用PCM传输线，按照CCITT建议的ISDN用户一网路接口参考配置，数字用户接口应包含线路终端LT和交换机终端ET两个功能块，见图2。其中LT负责用户线的传输，完成线路编码、定时、同步、供电等功能，还要采取措施来改善用户线的传输特性，例如用回波抵消或时间压缩的办法来保证基本接口上144 kbit/s双向数字信号的传输；ET负责数字用户的接入控制，一方面将B信道（64 kbit/s）中的用户信息经PCM接口复用到PCM总线上，以和其它L/T设备同样的方式接入交换网N；另一方面对D信道中的控制信令进行处理，将用户的请求和响应经过翻译之后送到交换机的控制部分C，并将控制部分C的命令转换成D信道信令送往用户。
很多类型的ISDN交换机可以将数字用户接口和模拟用户接口混装在同一个用户单元中，二者的比例可以根据需要来改变。
中继线接口包括接往其它ISDN交换机的接口以及接往现有电话交换机的接口，其中有一些是模拟传输接口。ISDN交换机中继线接口的物理特性与程控数字交换机的中继线接口相同。
信令设备（S） 负责用户线和中继线上所有信令的接收、发送和处理。根据ISDN全网采用公共信道信令的特点，S部分主要的任务是处理公共信道信令，包括D信道信令和7号信令。为了和现有电话网互通，S部分也应保留处理随路信令（例如中国1号信令）的能力，D信道信令应该遵守CCITT建议的Q.921和Q.931协议。7号信令的消息传送部分（MTP）和电话用户部分（TUP）在电话网中已广为采用，ISDN交换机应保留这些功能。除此之外，为了支援ISDN业务，必须在7号信令系统中增加ISDN用户部分（ISUP）和信令连接控制部分（SCCP）。前者用于控制ISDN呼叫的建立、拆线以及传递与ISDN业务有关的信令消息；后者用于在两个ISDN交换机之间建立信令传送用的虚电路连接，以利于成批信令消息（例如维护、管理消息）的传送。
交换网（N） 又称交换矩阵，是提供电路连接和传递用户信息的设备。交换网N由时间接线器T和空间接线器s组成，完成信息在时间和空间上的交换。ISDN交换机的交换网和程控数字交换机的交换网相同，都是以提供64 kbit/s电路连接为目标。当需要提供n×64 kbit/s或H1信道（1 536或1 920 kbit/s）连接时，在控制软件上想办法。
控制部分（C） 由计算机及相应的控制程序组成，负责交换机各部分的控制。和现代程控数字交换机一样，ISDN交换机一般采用分散控制的结构。即将控制功能分散到交换机的各个部分中去，使L/T、S、N、PH和O&M都有各自的处理机，中央仅保留资源管理、操作维护等有限功能。不同类型的ISDN交换机有不同的控制功能分布方法。
操作维护部分（O&M） 包括计算机外部设备和告警板、测量台等人机通信设备，供维护管理人员使用。
分组处理器（PH） 提供分组处理功能，使ISDN用户的分组终端能够相互通信，并和公用分组交换网（PSPDN）互通。PH执行的协议是X.25，和PSPDN的协议一致。PH并不是ISDN交换机必不可少的部分，很多国家决定不采用PH，原因是那些国家的PSPDN十分发达，不必再由ISDN提供分组交换能力。当ISDN交换机不装备PH时，ISDN以电路连接方式（即X.31 CASE A方式）和PSPDN互通，ISDN内部的X.25终端相互通信也要由PSPDN来交换。
20世纪80年代末，国际上几种主要的程控数字交换机（如S12、EWSD、AXE—10、5ESS、E10、NEAX61、DMS—100、D—60/70等）都已扩展成窄带ISDN交换机，这些交换机在很多国家的通信网中运行，提供综合业务。
窄带ISDN的发展并没有达到预想的效果，一方面是因为它的速率不适应图像业务的需求；另一方面是因为宽带ISDN研究的成果已向人们展现了更新更好的通信网。
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