基于分組網絡的語音連接技術CESoP與VoIP的比較

　　分組網絡電路仿真業務（CESoP）采用與VoIP不同且更為簡單的方法通過分組網絡傳輸語音和進行電路交換，同時還可支持更為廣泛的應用。本文對CESoP與VoIP進行比較，為中國工程師選型時提供參考。

　　基于IP網絡的語音業務曾經是一個新鮮事物，用戶為了節約幾元錢話費必須要忍受較低的語音質量。今天，高質量分組網絡語音業務已成為現實。

　　從電路交換到分組業務

　　CESoP 采用與現在廣泛部署的ATM同樣的電路仿真方法，為分組網絡傳輸電路交換業務提供了一種透明傳輸機制。TDM業務包括數據和信令，為非結構化租用線路數據 或結構化Nx64kbps語音信道進行分組，這些分組然后通過以太網、IP或MPLS分組網絡傳輸。在遠端，利用接收抖動緩沖器對輸入分組數據進行平滑緩 沖處理，然后從分組中提取出TDM電路并饋送給TDM接口。

　　與之相反，VoIP采用相對而言較為陳舊的技術通過IP網絡傳輸TDM語音信道，具體來說是用網關來終結公共交換電話網絡（PSTN）信令和語音業務，然后網關單獨為每條電路通過IP網絡建立一條單通道連接，在遠端由另一個網關將語音分組數據轉換回TDM。

　　可以根據實現VoIP或CESoP互通功能（IWF）所需的軟件和硬件對兩種解決方案效率進行比較。一個通用IWF單元包括三種主要功能：

　　語音處理：包括回聲消除、壓縮、音頻檢測和生成，以及用于靜音檢測和抑制的語音活動檢測（VAD）和舒適噪聲產生（CNG）功能。

　　分組處理：包括TDM和分組數據間的轉換（封包拆包），實現分組網絡協議棧、提供抖動緩沖器以補償分組延遲變化及時鐘恢復。

　　控制和信令：包括電話控制和信令功能，如隨路信令（CAS）和共路信令（CCS），以及分組網絡呼叫控制，如H.323和SIP。

　　VoIP 方案通常需要所有三種功能，而CESoP方案無需語音處理功能，從而降低了復雜性，而且CESoP方案對呼叫控制和信令的要求也有大幅降低。VoIP方案 在每個IWF單元處終結PSTN信令，然后在兩個IWF單元間完成等價的呼叫控制，需要在兩個IWF單元或網關間利用H.323或SIP等控制協議實現完 整的信令棧。

　　與之不同，CESoP方案通常并不終結PSTN信令，而是以“隧道方式”將CAS或CCS透明地通過分組交換網 絡傳輸。PSTN呼叫控制仍然由現有TDM設備完成，在兩個CESoP IWF單元間不需要額外的復雜信令棧。一個CESoP連接對于PSTN信令來說是不可見的，并且不會影響PSTN信令。

　　VoIP 方案通常會進行壓縮以使所需分組網絡帶寬盡量小。與VoIP對語音業務流進行壓縮不同，CESoP方案中帶寬的節約是利用單個分組連接同時中繼多個TDM 信道來實現的。VoIP還可能需要VAD/CNG功能實現靜音檢測和抑制，而CESoP不需要此類帶寬節約機制。

　　VoIP方案還要有語音回聲消除，但對于CESoP來說，由于其分組過程所帶來的延遲小，因此可以把端到端延遲保持在ITU-T G.131通話回聲控制所規定的25ms標準以下，因而不一定需要回聲消除。

　　保證語音質量

　　對于任何基于分組網絡的電路傳輸方案來說，能否獲得成功主要依賴于其能否提供與傳統電話業務同樣質量和可靠性的語音業務。除了通常由于延遲、壓縮和回聲等引起的質量問題外，基于IP的網絡還會引入諸如分組丟失和抖動緩沖器滑動等問題。

　　對質量影響最大的是由于對語音信道進行分組化處理所帶來的延遲。VoIP方案通常采用每個分組網絡連接支持一個語音信道的方式，分組大小在10ms至40ms之間；CESoP方案則采用每個連接支持多個語音信道的方式，分組大小僅125μs至1ms。

　　根據G.131標準，要不想采用回聲消除器單向延遲就必須低于25ms，或者根據ITU-T G.114對單向傳輸時間的要求，高質量語音服務單向延遲必須小于150ms，可以看到，CESoP引入的延遲遠遠低于VoIP方案。

　　另一個問題是，對于VoIP時間來說同步通常沒有作為關鍵參數來對待，因此會由于抖動緩沖器滑動而導致“咔嗒”聲。在CESoP方案中，由于還要支持數據業 務，因此時間同步是關鍵要求，CESoP會利用自適應或差分時鐘恢復技術來保證TDM電路保持同步，從而避免緩沖器滑動。

　　支持的分組網絡類型

　　VoIP方案主要是利用IP作為第3層協議而實現的，而CESoP可同樣好地應用于IP、MPLS或以太網網絡，并且為同時通過IP或MPLS網絡的語音、傳真、MODEM和數據業務提供了很高的靈活性。

　　VoIP 方案最適合于帶寬有限的環境，需要采用壓縮技術和VAD/CNG功能來保證所需要的分組帶寬最小。CESoP方案利用Nx64中繼來降低帶寬要求，與多個 G.729 8 kbps VoIP連接相比，一個提供G.711 Nx64信道中繼的CESoP連接可達到同樣甚至更好的帶寬節約效果。

　　由于VoIP對于網絡的質量要求很低，因此VoIP方案可在受控或非受控網絡（甚至因特網）上都可實現，但在語音質量方面沒有保證。CESoP方案需要在受控分組網絡上才能保證網絡性能水平對于仿真TDM電路上的數據或語音業務是足夠的。

　　成本因素

　　考慮到開發IWF以及升級現有TDM設備等因素，CESoP方案的實現成本比VoIP要小。對于CESoP IWF開發來說，由于不需要語音處理功能，因此降低了硬件要求和知識產權使用許可費用。與利用H.323和SIP呼叫控制的VoIP方案相比，CESoP 對于CAS和CCS信令的透明性還降低了對IWF軟件信令棧的要求。

　　對于已經進行了大量網絡投資的最終客戶來說，這種透明性還意味著可繼續使用現有TDM設備。CESoP提供了將TDM業務轉移到分組網絡傳輸所需要的附加功能，同時無需更換或大幅升級現有TDM設備。

　　本文結論

　　CESoP和VoIP方案都是利用分組交換網絡來承載語音和電路交換業務，CESoP更容易實施，可通過任意受控網絡支持更為廣泛的應用，同時其語音質量能夠保證為最終用戶提供與傳統PSTN沒有區別的服務。