序言 　　基于IP的高速网络是通信领域最近一次革新。该网络容量以惊人的速度增长，这归功于因特网的日益流行和该技术带来的成本下降。全球范围的数据流量已经超过电话网络的流量，对于许多应用，IP流量的费用已经低于传统TDM服务的价格了。正是基于此，人们正在VoIP技术上进行了大量的工作。 　　所有VoIP技术，本质上都具有革命性的变化，由此，许多现存的电话基础设施将被基于IP的新机制取代。尽管呼声很高，但比预期付出了更多的努力，而收效甚微。今天的电话技术，不论是VoIP准备取代的部分，还是VoIP必须与之连接的部分，都十分复杂。对其上百种功能、上千种变化，人们不可能在短时间内完成这种革命性的工作。 　　还有另外一种利用IP网络完成电话服务的方法，它是渐进性而非革命性的。这种方法把IP网络作为原有TDM网络的一种插入式替换。它可以与所有的现有设备，如传统PBX和交换机，实现无缝接入，轻松自如地提供上百种电话功能和用户熟悉的PSTN质量。这种方案就是使用TDMoIP技术在IP网络上进行线路扩展。 VoIP的麻烦 　　从理论上讲，在IP网络上传输话音看起来并不难：数字化后的话音信号只是一种数据，可以和其它数据一样由分组网络传输。电话网络的主要技术成就，如最低成本路由方法，在IP网络中都可以找到与之相对应的部分。然而，如果想与TDM网络进行竞争，VoIP必须切实解决两个主要问题：即QoS和信令。 服务质量（QoS） 　　服务质量对于数据和话音有着完全不同的含义。虽然大多数数据可以允许相当长的延迟，但对话音应用来说，低延迟和信号的正确传输顺序致关重要，而丢失几毫秒的信号通常并不会引起注意。这些要求与IP网络的基本原则完全相左（尽管对其他分组网络的原则并不必要）。为了克服这些限制，使用了如隧道、抖动缓冲等技术。有关话音质量的其它技术，如回声抑制、话音压缩，并不是数据网的固有功能，对VoIP技术需要添加到已有网络中。 信令 　　几乎所有在VoIP领域的研发努力都集中在解决QoS问题上，而信令问题的解决几乎是空白。我们指的信令问题是打电话时除了话音之外所需的交换信息。信令包括如摘机，震铃等基本的功能；接通正确的号码和记帐所需的更高级的功能；来电显示，呼叫转移，电话会议等复杂的功能；以及目前智能网络新增的功能。这样的功能包括几千种，再加上几十个国家和地区的细微差别，更增加了复杂程度。除非当你减少了他们已熟悉的功能，电话用户往往没有意识到这种复杂性。 　　当把IP网络和标准的电话网相互连接时，要想实现在全球的标准电话互连，必须面对这些问题。 TDMoIP技术 概念、带宽和端到端的延迟 　　为了解释TDMoIP的原理，我们首先回忆一下有关TDM的知识。一个T1帧由24个单字节的时隙和1个单独比特的同步位共193比特组成。一个E1帧由完整的32个字节（256比特）组成，其中一个字节用来保持同步，一个字节传统上为信令保留。在这两种情形下，帧速率为8,000帧/秒。 　　TDMoIP的最简单的实现方法如下：通过附加适当的报头，用IP包封装每个T1或E1帧。因为数据包提供分段，同步位/字节不必包括在内。因此对T1和E1的有效负载分别为24和31字节。对于可靠的面向连接的服务，有人考虑使用TCP/IP协议，这需要20字节的TCP报头，20字节的IP报头，每个数据分组共需40字节。TCP提供了端到端的可靠连接，但这对话音分组用处不大，因为重传的话音分组到达接收端时次序已乱，将被丢弃。更合理的选择将是使用实时传输协议RTP，它的报头至少12个字节，另加8字节的UTP报头和IP的报头，这与上面的开销一致。用40字节的额外开销传送24字节或31字节的有效负载实在是浪费，解决这一问题有两个方法。 　　第一种方法是报头压缩方案。现在已经有RFC文档提出把TCP和RTP的平均报头减到只有3个字节，把开销百分比降到8%~9%。 　　第二种方法是把多个帧在封装前组成一个超级帧。例如，把8个T1（E1）帧合并成192（248）字节的负载，使得开销百分比降到17%（14%）的合理程度。合并确实增加了一定的缓冲延迟，但每帧只有125微秒的持续时间，与VoIP系统相比这一延迟是可以忽略的。例如由8个连续帧组成的一个超级帧引入1毫秒的单向延迟，是用在VoIP中标准的16kbps低延迟编码器的一半，大大低于具有15毫秒延迟的8kbps的编码器。 　　对原始帧的简单封装只是实现TDMoIP方法之一。其它方法首先对TDM数据在进行IP封装前利用其它协议进行编码。为什么要在TDM和IP之间加入另外一层协议呢？这可以有很多好处。当初始包含TDM数据的帧的尺寸不合适时、使用中间编码可提供错误校验、与其它系统实现互操作、以及实现话音压缩或增强。 　　不管细节如何，重要的是TDMoIP技术不做任何数据解释地透明传输TDM帧。这对时隙、信令通道等TDM内部内容显而易见。这样一来，TDMoIP可以用来传输任意的T1/E1服务，即使有些通道是用来传送数据的，或整个帧都是非结构化的数据流。类似地，TDMoIP的基本思想可以很容易地扩展到分档T1或信道化的E1系统中。<