所謂TDM over Ethernet技術，就是通過Ethernet透明的傳送TDM業務（比如話音、圖像和數據業務）。 其基本原理就是將TDM數據不做任何翻譯和解釋，封裝為以太網數據包，然后通過基于分組交換的以太網傳送到目的端，目的端需要將收到的數據包打開并恢復出原始的TDM數據流。對于用戶而言，不需要考慮中間的傳輸媒介，相當于為用戶提供了一條透明的TDM通道。正是基于這個原因，分組網絡上的電路仿真又稱之為通道仿真。
2．2 TDMoE與TDMoIP的比較
與TDMoE技術相近的是TDMoIP技術，即：TDM over IP。二者的主要不同之處在于封裝格式上，TDMoE的數據包只需封裝到二層（數據鏈路層），而TDMoIP的數據包需要封裝到三層（網絡層），因此TDMoE包的封裝效率更高。從傳輸效率上來看，由于TDMoIP分組的報頭開銷比較大，故傳輸效率低于前者，所占用的帶寬也較大。比如采用IP/UDP/RTP/TDM的封裝格式，需要大概40字節的開銷（20字節的IP報頭，12字節的RTP報頭和8字節的UDP報頭）。如果一個IP分組只用來傳送一個E1幀（32個字節）或T1幀（24字節），40字節的報頭開銷就太浪費了�？梢酝ㄟ^對報頭開銷的壓縮或把多個E1/T1幀組裝成一個“超幀”的辦法來提高TDMoIP的傳輸效率。從應用的角度看，二者的應用范圍不同，TDMoIP可以和以太網相結合，因此TDMoIP的應用范圍更廣，但技術也更復雜一些。目前的以太網局域網的應用廣泛程度遠高于經過路由器的復雜IP網絡。因此，隨著以太網的普及和發展，TDMoE技術將會得到更廣泛的應用。
2．3 TDMoE和VoIP、ATM的比較
TDMoE相對于VoIP更簡單、廉價。這是因為TDMoE對話音、數據、信令及協議是透明的，不做任何的翻譯和修改。而VoIP需要在信令格式間采用新的協議和翻譯，相對于TDMoE，VoIP的這種改變是“革命”性的。VoIP支持某些新的應用，但它不能直接利用現有的電路交換設備。TDMoE則不同，可以直接利用已有的PBX和計算機通信集成（CTI）的一些優點。另外，TDMoE可以提供話音、數據的混合業務，而VoIP只能提供IP網絡上的話音業務。VoIP允許話音壓縮和靜默期抑制，這樣雖然減少了帶寬需求，但卻犧牲了話音質量。TDMoE技術可充分利用現有的TDM設備，為用戶提供更好的話音和數據業務。
ATM的電路仿真技術相對來說比較成熟，制約其發展的主要還是價格因素。TDMoE技術相對于ATM而言，更簡單、成本更低、效率更高。ATM的凈荷大小是固定的48個字節，而以太網的凈荷大小不是固定的，因此TDMoE的傳輸效率更高。在ATM網絡中傳送話音業務，服務質量（QoS）可以得到保證，而TDMoE技術要想得到很好服務質量還需解決一系列的技術難題，比如TDM業務帶寬保證、同步等等。
3 TDMoE面臨的主要技術挑戰
TDM技術是一種時分復用技術，而以太網采用的是基于統計復用的分組交換技術。時分復用和統計復用技術的不同特點決定了要實現TDM over Ethernet將面臨很多的技術挑戰。TDMoE面臨的主要技術挑戰在于如何復制恒定比特率的業務通過可變比特率的城域以太網絡。MEN的性能比如幀時延、時延變化以及幀丟失等對于TDMoE有很大的影響。尤其是如何實現收發兩端的CBR業務的同步。
3.1分組化
分組化是指將同步的PDH/SDH比特流轉換（封裝）為以太網幀的過程。當然分組化時延要盡可能的小，最好是一個恒定的值。為了減小因分組化而引入的時延，分組大小的設置要適中。為了提高傳輸效率，可以將多個同步比特流封裝進一個以太網幀，比如可以將多個E1/T1數據流封裝進一個以太網幀。
分組化過程支持結構化和非結構化的TDM操作模式。對于非結構化的操作，TDM業務是被當作純粹的比特流，不管數據在電路中的結構如何。例如在非結構化的模式中，E1電路只是被看作是一個2.048M的比特流，而不考慮幀定位比特的位置以及電路中的數據通道。非結構化模式的一個有利之處就是，TDM業務中的信令可以被透明的傳輸。這就意味著TDMOE可以和任何類型的TDM業務對接，同時不需要信令協議的轉換，這在一定程度上使這一技術的應用變得簡單了。
3.2時延（幀時延）
當傳送TDM業務通過一個異步的分組交換網絡的時候，分組/幀時延是一個要考慮的關鍵因素，這是因為運行在TDM網絡中的話音業務對時延非常敏感。例如在電話網絡中，時延過大可能會引起串音、回聲，這會使話音質量嚴重惡化。端到端的時延主要由三部分組成：分組化時延、網絡傳輸時延和解分組時延。分組化時延（封裝時延）和分組中的TDM凈荷大小有關，因為每個E1或T1幀持續時間只有125 ，所以封裝時延很小可以忽略不計。解分組時延相對來說也比較小，因此這里所說的時延主要還是分組在網絡中的傳輸時延。網絡時延主要包括發送終端和接收終端的緩沖時延、每個交換節點或路由節點的分組處理時延、節點的隊列（排隊）時延等。
為了使一個TDMoE系統能夠很好的工作，全程時延必須被很好的控制，而且要足夠的小。針對傳統的以太網服務質量的不足，現在已經提出了許多協議來改善以太網的QOS特性。比如IEEE802.1Q/p和IETF的RSVP(資源預留協議：Resource Reservation Protocol)等協議用于實現以太網的QoS功能。ＩＥＥＥ的８０２．１Ｑ協議定義了ＶＬＡＮ和包轉發的優先級，可以為優先級高的包提供優先轉發以保證ＱｏＳ。RSVP是一種端到端的信令協議，可以讓某個端站點在網絡中作出保證帶寬的預約請求。對于以太網上的電路仿真來說，可以采用ＩＥＥＥ的８０２．１Ｑ協議來為TDM包設定較高的轉發優先級同時采用RSVP協議來保證TDM業務所需的帶寬，這樣就可以保證仿真業務的服務質量。
3.3幀抖動（時延變化）
幀抖動是指由網絡引入的幀的時延變化，也就是說每一個幀經網絡傳輸后的時延不是固定的而是變化的。幀時延變化主要是因為承載TDM業務的網絡（以太網）是異步的，每個包在網絡中經過的路徑可能會不同，另外就是以太網的幀的長度也不同。幀抖動對于仿真業務的性能影響很大，必須要采取一些補償措施。可以通過目的端的抖動緩沖器來減小幀時延變化的影響。抖動緩沖器用來容納遲到或早到的幀。抖動緩沖器的存儲容量的分配有一定的要求，容量過大可以防止緩沖上溢，但會引入更多的時延，同時緩沖器的資源利用率也低；容量過小又容易引起上溢，因此對于緩沖器的存儲容量的選擇要適中。理想的抖動緩沖器的存儲容量分配方案應該是動態的按需分配，這樣既可以提高緩沖器的利用率，又可以保證任意時刻緩沖器的存儲容量都是相對最小的，可以進一步減小業務的時延。幀抖動也會影響接收端時鐘的恢復。
3.4幀丟失和重定序
任何分組網絡都會遇到這樣的情況：有時幀/分組不能按順序到達目的地，或者到達目的地的時間太晚了而被拋棄，這時就不可避免的要出現幀丟失。對于不按順序到達的幀要進行重新定序，重定序功能通過使用幀頭部的序列號來實現。TDM和SDH/SONET網絡沒有幀重傳機制，因此對于不按時到達的幀要被拋棄。拋棄部分幀可能會對仿真電路的質量以及接收端的定時同步有影響，需要采取一定的措施對幀丟失的影響進行補償。一般采用替代法，也就是說用收到的前一個幀來替代丟失的幀。更好的方法是采用統計插值算法對丟失的幀進行估計。
3.5時鐘恢復和同步
時鐘同步是實現TDM業務在以太網中傳輸的關鍵技術。
同步的意思就是要保持一個通信操作環境中的所有數字設備在一個共同的時鐘速率下。網絡節點如果不同步，接收節點要么會丟棄收到的信息，要么可能會重讀收到的
信息。這也被稱之為時鐘滑動，時鐘滑動會導致周期性地丟失一些數據，從而降低服務質量。
作為一種時分復用技術，TDM信號占用恒定的帶寬，在傳輸時延、頻偏、抖動、漂移等方面都有嚴格的要求。而以太網的傳輸是基于統計復用的技術，雖然具有較高的復用效率，擴展性比較強，但沒有有效的定時傳送機制，因而延時和抖動很難控制，也就沒有穩定的時延。上述技術特點決定了在以太網上傳輸的TDM信號將不能有效攜帶定時信息，因此接收端恢復出符合TDM標準的高質量的定時
信息就變得很困難。時鐘同步是實現TDM over Ethernet的重點和難點。
一般來說有4種時鐘同步方式。第一種是網絡兩端具有共同的參考網絡時鐘；第二種是，網絡兩端具有各自的高質量的振蕩器，兩側的時鐘獨立；第三種是傳送定時信號通過分組網絡；第四種是利用基于
信息的分組去調整收發兩端之間的振蕩器的頻率。不論哪種時鐘同步方式，恢復出來的時鐘特性必須符合ITU-T的相關標準。
4 TDMoE的應用
TDMoE技術可以在以太網中提供透明的TDM仿真通道，比如在以太網中仿真E1/T1業務。該技術在繼承了以太網簡單、廉價的優點的同時，可以和現有的TDM終端設備實現無縫的連接。TDM作為一種傳統技術，在本地環路中仍占有很大的比重。與此同時，IP接入的廉價以及高速的帶寬又對用戶具有絕對的吸引力。傳統的運營商可以利用該技術和現有的IP核心網絡進行TDM傳輸，從而降低基礎設施成本。對于新興的本地運營商來說，可以通過TDMoE技術為用戶提供E1/T1和E3/T3等傳統租用線路和專用線路業務，從而迅速、簡潔、低成本的擴展其
市場份額，利用IP或以太接入網絡創造新的收入來源。企業用戶則可以利用該技術在以太局域網上傳輸TDM話音，降低網絡開支，節省電話費。圖2出示了TDMoE技術應用的一個例子，在城域以太網中通過電路仿真的方式連接遠端設備（Remote Terminal）到本地中心局(Local Co)的E1/T1電路。
