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通过 TDM-over-IP 实现分组连接

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通过 TDM-over-IP 实现分组连接
Understanding the TDM-over-IP technology


卓联半导体公司 Bruce Ernhofer
摘 要:无论何种应用,工程师都会面对要用负电压对特定功能的电路进行偏置的问题,这种需要常见于单电源供电系统中要高性能地析取或强加一个模拟信号。当然,用交流电源供电的任何系统都可以用交流/直流转换器的附加绕组来解决这一问题。但是,当采用单个电池供电时,情况就较为复杂。在这种情况下,采用简单的直流/直流转换器即可满足这种需要,而无须增大PCB占位面积或增加成本。

---在电信业繁荣发展的那段振奋人心的日子里,天花乱坠的广告让许多人相信一场彻底的网络革命正在进行。电路交换基础设施已步了恐龙灭绝的后尘,铲车随时待命冲向施工前线,准备大肆兴建IP网络。
---几年之后,经济降温,叉车入库。繁荣时期的大张旗鼓渐渐恢复理性,而网络革命也转变成一种处在管理之下的网络演进。
然而,即使是演进的步伐也比人们对电信业爆发后的预期要慢,电信运营商仍旧面对同样的挑战,即如何从电路交换网络向分组交换网络(PSN)基础结构转移。从根本上说,他们需要一种高效而节省成本的解决方案,能够在 PSN上实现赢利丰厚的传统服务。
---TDM-over-IP技术就是正在兴起的这样一种解决方案。我们将在文中概要论述几点促使电信运营商趋向网络融合的经济和竞争性问题,以及可供他们选用的技术。

危机促使电信运营商走向融合网络

---几十年来,基于TDM的电路交换网络一直是公共交换电话网络(PSTN)的核心。有些人认为TDM存活的日子已经屈指可数,而另一些人则认为这一可敬的技术将与IP技术并存若干年。
---不管怎么说,世界上大多数的语音通信仍在通过电路交换网络传输,并且构成电信运营商营收的一大部分。然而,如今网络上数据的业务量已经超过语音通信。
---电信运营商们陷入了经济和竞争的危机。认识到数据通信业务的巨大发展,电信运营商们开始在其电路基础结构之上构筑IP网络。从财政上讲,这只是权宜之计。最终,他们不可能同时维持语音和数据通信这两种完全不同的网络,每种网络需要各自的支持人员、独有的硬件和不同的管理系统。同时,有线电视供应商和无线运营商也正在雄心勃勃地拓展副业,准备圈走原先完全属于电信运营商的语音金元。
---电信运营商正在杀回来,很显然,前进之路就是融合成一个单一的PSN网络。他们正在建立采用VoIP的新的数据网络,以便将创收服务转移到成本更低的网络上,并表示将有更多的IP或以太网服务通过真正的以太网络而不是电路交换网络来实现。随着电信运营商们努力降低成本,这一趋势将持续下去。
---但是,主要问题仍然存在——电信运营商们需要在新网络上传输来自家庭、企业和学校的传统通信业务。
TDM-over-IP简介
---目前,集成电路制造商和设备厂商都面临一个挑战,就是如何在面向无连接的网络上实现电路交换。其解决方案是将新旧方法结合起来,通过新的IP、以太网或MPLS网络传输TDM通信业务。
---得到认同的方法是ATM电路仿真业务。一些厂商利用ATM信元实现电路仿真,然后将ATM信元打成IP包。另外一些厂商则直接将TDM通道置入IP有效载荷中,从而避免了在ATM中进行分割和重组的步骤。IP电路仿真业务(Circuit Emulation Service over IP)与ATM AAL1传输类似。两者都采用固定位速率,都可以传输未压缩语音,都支持有结构和无结构的电路传输。
---IP电路仿真业务或TDM-over-IP存在的一个问题就是同步问题。在电路交换网络中,时钟和同步是该技术方案的一种内在特性。但在PSN网络上传输该业务时,由于时钟单元不再存在,因此必须通过其他方法来实现。
---有关TDM-over-IP技术的标准化工作已在有条不紊地展开。ITU Y.1413是ITU关于在MPLS网络上实现TDM的建议。IETF(Internet工程任务组)、MPLS(多协议标记交换)和帧中继联盟,以及城域以太网论坛(MEF Forum)也都在积极开展TDM-over-IP标准化工作。

TDM-over-IP与VoIP两者比较
---TDM-over-IP不是网络语音(Voice over IP)。两者用于实现不同服务,不存在网络竞争。两者之间有很多相似之处和不同点,见表1。
---如表1所示,两种服务各有长短。VoIP最适合通过PSN传输语音业务。TDM-over-IP则可用于不同的服务,而不只是语音,且可传输多个电路。显然,对于想通过一个PSN传输多种服务的网络接入方而言,TDM-over-IP更有吸引力。

TDM-over-IP的潜在机会
---现在我们来探讨一下这种技术所面临的机会。不同网络中存在着很多应用,而这一技术可以在IP、MPLS或以太网上实现。
---该技术的一个主要优点是它能够通过一个分组网络将许多TDM中继从一个位置传送到另一个位置。该技术最先是在网络的接入部分引入的,主要是为了通过一条介质,如一条千兆位光纤或一条固定式无线接入网络等传送多个中继。
---TDM-over-IP技术的最简单的应用是为现有的TDM设备提供分组互连,从而在IP/MPLS/以太网上实现传统通信业务。这样,运营商能够延长旧设备的生命周期,从旧产品多赚几年利润。对原有设备进行改进,使其支持新业务,而不是推倒重来,重建新网络,这正是电信运营商们如今努力寻找的东西。
---另外还有许多新的潜在应用,主要针对在不同的PSN网络中传送TDM电路。例如,DLC(数字回路载波)技术可以利用TDM-over-IP的某个专门特性。DLC必须满足的一项指标是,语音通道往返延迟(round trip delay)须小于1ms。该技术不需要进行语音处理,这意味着任何延迟均来自三个参数:半导体电路的固有延迟、分包延迟和网络延迟。DLC正在向基于专用光纤的以太网转移,这样网络延迟将会很低。在DLC应用中,通过采用低延迟的分包机制和具有低固有延迟的产品,TDM-over-IP技术在提供传统业务支持方面表现优异。
---类似应用还出现在多住户(Multi Dwelling Units,MDU)或多租户(Multi Tenant Units,MTU)市场,通常称为MxU市场。MxU的功能是将TDM通信数据和以太网通信数据通过一条公共链路传回到某个中心位置,如中心局。通过使用TDM-over-IP技术,服务提供商能够通过一条分组交换链路或网络同时传送语音和数据。这种链路或网络可以是以太网、IP或MPLS。
---今日的无线回程市场依赖于通过微波射频链路和设备传送的TDM业务,而这要比IP网络昂贵得多。目前正有一种趋势,即回程采用分组网络,而传送TDM通信业务则采用TDM-over-IP技术。这将降低基带处理的成本,从而提供更为经济有效的服务。
---更新的无线技术,如Wi-Fi和WIMAX等,也能够使用TDM-over-IP技术在校园内传送T1/E1业务。这种技术联姻能够提供一种低成本的解决方案,用于在有限距离情况下传送TDM业务,而WIMAX则可用于更长的距离。
---其他应用还有光纤到户(fiber-to-the-premises,FTTP)应用。EPON(以太网无源光纤网络)系统把以太网作为骨干网络。融合以太网和TDM-over-IP两种技术,从而通过无源光纤网络高效地传送传统业务。

TDM-over-IP的网络应用
---TDM-over-IP技术被用于通过IP或以太网,如城域以太网或弹性分组环(Resilient Packet Ring),来承载SONET/SDH通信业务。SONET/SDH子速率被打成包然后通过分组网络传送。这样,就可以通过分组网络提供VT1.5业务,并可进一步整合到SONET/SDH环中。
---可以看到,这种技术在现有网络和新网络中都有着许多应用。无论一些人有什么样的美好希望,传统的TDM通信业务都不会在一夜之间消失得无影无踪,深沉老道的电信运营商们必然会找到创新而又节省成本的途径,通过PSN提供这种业务。
---TDM-over-IP是一条可行途径。它比VoIP简单,可以在使用VoIP技术过于复杂或昂贵的应用领域作为补充。由于能够通过分组网络无缝连接TDM设备,TDM-over-IP提供了对最终用户而言几乎无法分辨的业务质量。

 
来源:今日电子   作者:  2002/1/1 0:00:00
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