電話業(yè)務在IP網絡上的延伸
RAD數據通信公司首席科學家 Yaakov Stein 2001/11/14
VoIP技術在本質上具有革命性的變化，因此，許多現(xiàn)存的電話基礎設施將被基于IP的新機制所取代。今天的電話技術，不論是VoIP準備取代的部分，還是VoIP必須與之連接的部分，都十分復雜，人們不可能在短時間內完成一種革命性的變革。
TDMoIP技術則是一種漸進性而非革命性技術。這種方法把IP網絡作為原有TDM網絡的一種插入式替換，它可以與現(xiàn)有設備，如傳統(tǒng)PBX和交換機實現(xiàn)無縫接入，輕松自如地提供上百種電話功能和用戶熟悉的PSTN電話質量。它就是使用TDMoIP技術在IP網絡上進行線路擴展。
VoIP的麻煩
從理論上講，在IP網絡上傳輸話音看起來并不難，電話網絡的主要技術成就，如最低成本路由方法，在IP網絡中都可以找到與之相對應的部分。然而，如果想與TDM網絡進行競爭，VoIP必須切實解決兩個主要問題：QoS和信令。
服務質量對于數據和話音有著完全不同的含義。雖然大多數數據可以允許相當長的延遲，但對話音應用來說，低延遲和信號的正確傳輸十分重要。這些要求與IP網絡的基本原則完全不同。為了克服這些問題，VoIP使用了隧道、抖動緩沖等技術。有關保障話音質量的其他技術，如回聲抑制、話音壓縮，并不是數據網的固有功能，對VoIP而言，需要將這些技術添加到已有網絡中。
幾乎所有在VoIP領域的研發(fā)都集中在解決QoS問題上，而對信令問題的解決幾乎是空白。信令包括摘機、震鈴等基本功能；接通正確號碼和計賬所需的更高級的功能；來電顯示、呼叫轉移、電話會議等復雜的功能；以及目前智能網絡新增的功能。這樣的功能包括幾千種，再加上不同國家和地區(qū)的細微差別，更增加了信令系統(tǒng)的復雜性。
VoIP要想實現(xiàn)全球標準電話互聯(lián)，必須面對這些問題。
TDMoIP技術
TDMoIP最簡單的實現(xiàn)方法如下：通過附加適當的報頭，用IP包封裝每個T1或E1幀，因為數據包提供分段，同步位/字節(jié)不必包括在內。對于可靠的、面向連接的服務，有人考慮使用TCP/IP協(xié)議，這需要20個字節(jié)的TCP報頭、20個字節(jié)的IP報頭，因此，每個數據分組共需40個字節(jié)。TCP提供了端到端的可靠連接，但這對話音分組用處不大，因為重傳的話音分組到達接收端時次序已亂，將被丟棄。更合理的選擇是使用實時傳輸協(xié)議RTP，它的報頭至少有12個字節(jié)，另加8個字節(jié)的UTP報頭和IP報頭。用40個字節(jié)的額外開銷傳送24個字節(jié)或31個字節(jié)的有效負載實在是浪費，解決這個問題有兩個方法。
第一種方法是報頭壓縮方案。現(xiàn)在已經有RFC文檔提出把TCP和RTP的平均報頭減少到3個字節(jié)，把額外開銷的百分比降到8%～9%。第二種方法是把多個幀在封裝之前組成一個超級幀。
不管細節(jié)如何，重要的是TDMoIP技術能透明地傳輸TDM幀，這樣一來，TDMoIP可以用來傳輸任意的T1/E1服務，即使有些通道是用來傳送數據的，或整個幀都是非結構化的數據流。
競爭和互補的技術
TDMoIP比VoIP簡單，因為它對話音、數據信令和協(xié)議是透明的，即使這些協(xié)議都是專用的。VoIP則面臨新協(xié)議帶來的麻煩，并且必須進行信令格式的轉換。VoIP的確承諾支持新的協(xié)議，但TDMoIP自動使用了現(xiàn)存PBX和CTI功能所具備的優(yōu)勢。至于帶寬優(yōu)化，VoIP使用DSP進行話音壓縮和靜音抑制，從而滿足帶寬要求，但這是以降低通信質量和增加延遲為代價的。
從服務提供商的角度來看，TDMoIP和VoIP是互補的。從用戶端到運營商的POP之間，通過IP網絡透明地擴展TDM主干，比運營商在現(xiàn)有資源上設計大量的、可擴展的VoIP網關和軟交換更加容易，并可為用戶在用戶端提供簡單的TDMoIP網絡終端單元(NTU)。這些TDMoIP電路可提供比VoIP更多的服務，如通常的PSTN接入、中央交換機、幀中繼和ISDN。
TDMoIP可提供許多ATM的性能，但TDMoIP比ATM簡單得多，價格便宜，效率更高，更重要的是它可以在IP和以太網上運行。TDMoIP比ATM效率高，這是因為它的每個應用的有效負載比例大，它的每幀長度可以任意設置。在ATM情形下，有效載荷始終為48字節(jié)，開銷所占的比例大。
千兆以太網（以及萬兆以太網）已被廣泛應用于城域網（MAN）和廣域網（WAN）中。然而，以太網從根本上來說是數據網絡技術，只靠它自己不能處理話音流量。TDMoIP使千兆以太網具有話音處理和線路擴展能力，使其成為優(yōu)勢互補的技術。歷史證明，以太網、幀中繼等簡單、便宜的技術往往在同F(xiàn)DDI、ATM和令牌環(huán)等復雜、昂貴技術的競爭中占據主導地位，即使后者更健壯。
TDMoIP與千兆以太網和兆兆路由器的結合，使它能提供一個簡單的、更具性能價格比的解決方案，使T1或E1線路向千兆光纖網絡過渡。
計算機世界報