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IP传真

2019-10-31 19:13:03 百科

IP传真

基本介绍

  • 中文名:IP传真
  • 外文名:FoIP
  • 原理:通过VoIP网路传送和接收传真
  • 信息传递:点对点、实时

定义

IP传真(FoIP)是通过VoIP网路传送和接收传真。
T.38 FoIP的实施,传真伺服器不需要使用传真卡,传真经IP传真伺服器路由到VoIP网路上的T.38终端,然后,VoIP路由和网关连线到电话网路,向对方传真设备传送和接收传真。虽然,VoIP网路是一个在电话网路上传送传真的终端,但是传真通信仍然是IP传真伺服器间的点对点、实时的信息传递。

传真的技术原理

IP传真技术原理除了传输方式与普通的传真略有出入,其技术原理两者没有多大的区别。为了便于更好地理解IP传真技术,有必要将传真的技术原理做简单扼要的介绍。
ITU-T通过T.30(文档複印件在一般电话交换网中的传输过程)和T.4(文档传输的複印终端的G3标準)
来定义PSTN传真的过程。其中T.30标準强调了通信管理的方式;T.4则对传输图像的页码方式作了定义。整个呼叫分为5个过程。
(1)建立呼叫:主叫传真机拨号,然后传送一个特殊的呼叫音频(CNG),它是0.5s1 100Hz单音的重複组合,无声间隔为3s。被叫传真机在接收之后,应发一个2 100Hz的应答确认信号(CED)。
(2)传输準备:準备过程是双方“握手”过程。被叫传真机将自己的性能、本地标识等相关参数封装在HDLC帧中通知主叫传真机;主叫传真机传送类似的信息给被叫传真机;最后,双方确定所能支持的最大传输速率。
(3)信息传输:传真传输的过程是根据T.4建议中的格式和过程传送信息的。G3传真使用了高效的编码机制,叫霍夫曼(Huffman)编码。霍夫曼编码的依据是,每一行都由大量的白像素系列和大量的黑像素系列组成。因此,霍夫曼编码传送是序列的短代码,而不是像素本身。
(4)后续传输:一页传输完毕后,主叫传真机根据传真的内容告诉被叫传真机传真完毕或继续下一些传送。被叫传真机应对该讯息发出确认或告诉主叫传真机已做好下一页的準备。
(5)释放呼叫:当任何一方挂断电话,双方间的通信通道将被释放,传真过程结束。

功能

IP传真除了具备传统传真的功能外,还有许多普通传真业务所不能替代的优越功能。
IP传真用户可以通过电子邮件客户软体、Web浏览器、PC上的传真客户软体或IP传真机,通过现有的网际网路连线传送传真。在网路的接入点,通过网际网路连线,传真可直接传递至具有IP传真能力的接入点(POP)。

IP电话和IP传真

IP电话和IP传真使用的是不同的协定与结构。IP电话採用的是ITU-T H.323 或 IETF SIP协定;而IP传真採用的是ITU-T T.38或ITU-T T.37协定,通信协定的不同必然也会有不同网路结构。
产生这个问题的根本原因是编码方式的差异。传统的传真机,如G3传真机,在设计时是以在PSTN上使用为前提,它们为了满足準透明传输的要求,採用阶段转移和其他信号组件的编码方法,而G.711 64kbit/s PCM 编码方式足以满足这类终端的频宽和速率的要求。
IP电话的研究重点在以语音为主要特徵的模拟信号上,强调在IP网路内低频宽分组形式传送,因此在设计IP电话之初,没有考虑像传真和调製解调信号要求透明传输的需要。这就导致IP电话编码方式,无论G.723.1还是G.729a,虽然可以通过低频宽(低于10kbit/s)就能保证良好的语音效果,但是用这种编码方式传输G3传真数据就引起了混乱。
为了将传真信息不同与语音信息处理,ITU-T T.38或IETF T.37协定都要求网关具有将模拟信号调製成的数位讯号打成IP包传送,或者将IP包还原的数位讯号解调成模拟的传真信号的功能。这个网关的作用不同与IP电话网关,所以我们更习惯将两者区别,称其为IP传真网关。

IP传真的标準

IP传真的标準主要有两个,分别是ITU-T实时传真标準(T.38)和IETF的存储转发标準(等同于ITU-T T.37)。T.38和T.37在H.323模型中的位置与G.7XX系列语音编码协定类似,都是完成再编码满足低频宽传送的要求。
1.ITU-T实时传真标準T.38
T.38协定是ITU-T SG16研究处理实时传真问题的建议,它的全称是“终端间使用IP网路进行实时G3传真通信的程式”。这个建议规定了G3传真机利用IP传真网关传送传真,也可以运用于G3传真机和网际网路的计算机之间传真通信。T.38协定在H.323附属档案D中得到了明确的规定。
T.38协定对传真数据信息採用了IP传真协定(IFP)分组。这些讯息包含了一个类型域和一个数据域,类型域中定义了3种类型:T.30_indicator、T.30_data和T.30_disconnect。从名字上可以看出,它们均採用了PSTN传真方式的T.30标準的数据分组。
IFP分组包可以通过TCP承载,也可以使用UDP方式传送。其分组结构图如图1所示。TCP和UDP传送方式的差别在于:TCP是可靠传输方式,当一方检测到错误就要求重发,导致数据传输时延比较大;UDP是一种不可靠传输方式,因为缺少一些头讯息和没有多余的呼叫建立讯息,所以数据传输时延比较小,但是错误就多些,需要採用前向纠错机(FEC)制加以预防。FEC是指前一次传送过的某些数据在本次数据分组中再次传送,从而防止数据包的丢失。
IP传真
正如我们在传真技术原理一节所讲的,IP传真中网关之间的IFP信息流传送过程和PSTN中两个G3传真机之间的过程基本相同,惟一一点区别在于双方在确定传输速率上协商略有不同,IP传真在T.38协定中通过数据速率管理程式达到收、发端之间的同步。
一旦双方协商完毕,T.30数据分组就可以进行传输了。在UDP传输方式中,每个数据分组包都包含一个UDPTL(UDP传输层)分组,便于确定在整个数据流中位置的序列号。
2.IETF的存储转发标準(ITU-T T.37)
IETF根据电子邮件模型发展了一套传真框架,即存储转发标準。它的目的是实现网际网路电子邮件和传真用户之间的无逢通信。在这种框架下,传真信息更像被看做网际网路的一封电子邮件加以处理。网关按照RFC822网际网路邮件题头标準封装传真信息。传真信息必须根据多用途网际网路邮件封装(MINE)协定进行识别,再编码成一个TIFF_F格式的档案。考虑到目前网际网路邮件系统的数据加密、认证和数据安全的标準性及实效性都得到了有效的证实,所以这种实现方式显得比较容易可行。
邮件题头包含了目的地址。当网关或主机向PSTN中某个G3传真机传送信息时,邮件题头必须包含该传真机的电话号码以便连线;当向IP网路中某一主机传送传真信息时,则使用标準的邮件地址,即用户名@主机名.域名。
值得注意的是,在T.37协定中定义了一种网际网路传真设备(IFax),可以作为传送和接收网际网路传真的节点。这种设备具有PSTN接口的传真机或者按G3标準连结到IP网的网关。

IP传真网关

1.IP传真网关模组化构成
IP传真网关可以与IP电话网关集成为一个整体,成为VoIP/FoIP集成系统的一个模组或者单独成立一个独立IP传真网关係统。不管採用何种方式,组成IP传真网关的结构是一致的,可以划分成如下5个模组,如图2所示。
IP传真
PSTN接口:为传统传真机连线到IP网路提供PSTN端的接口。在小型网关上,网关一般提供一个简单的RJ-11标準接口就可以了;而在大型网关上,尤其那些连线大量传真机的网关,通过模拟或数字接口提供PBX连线。
传真数据机:一旦PSTN接口收到传真信号,数据机就把它解调成原来的HDLC格式的传真数据。考虑到呼叫传真机可能使用多种协定标準如G1、G2或G3,所以数据机一般要支持所有这几种方式,并且约定与呼叫方传真机之间的最大传输速率。
传真协定驱动器:这个模组提供了G3 T.30传真协定处理过程,执行从一端到另一端的信号处理。传真协定驱动器通过传送空HDLC帧作为保持连线信号,通过传送CRP帧在从分组网接收数据时请求重发丢失或错误的帧。
传真网路驱动器:完成传真协定(IFP)分组并将它们传输到IP层。为除去数据流中不稳定的数据,IP层在处理到来的IFP数据分组时,必须把这些数据存在快取区,然后把它们提交给传真协定。一些网关使用了合适的或基于标準的(如RTP)信令来完成这项工作,还有一些网关则採用简单地按照协商的传真数据速率把它们提交给传真协定。
IP协定:IP层必须把IFP数据分组封装成IP数据包,然后将它传送到目的网关。
2.网关的分类
根据传真网关使用协定上的不同,我们将IP传真网关分为实时传真网关和存储转发网关两类。
(1)实时传真网关
通过IP网路传送传真的用户想和原来传送传真的“感觉”一样,在传真会话完毕后,想知道对方是否收到了传真。G3传真机之间的实时网关需要保留PSTN传真会话的基本内容,即在传真会话没有完成之前就指示传送是否成功。对于G3传真机,互动操作是由T.30强制规定的,当接收传真机没有收完当前页的时候,传送传真机是不会把这页纸放开的。如果传真页被成功地传送,刚刚传送的这页纸才被释放,如果传真页传送失败,传送方的传真机将列印或显示错误报告。G3-to-IP实时网关允许G3传真机和另一台G3传真机通信时採用互动锁定的T.30协定,传真机传送由网关接收,解调为数字图形,图形被打包,通过IP网路传送到离接收传真机最近的远端伺服器上,图形被解调并传送到接收传真机上,这叫作“demo/remo”。如果PSTN的延迟可以忽略,IP网路上的延迟会影响T.30协定对连线的保持能力,如果延迟超过互动锁定时间的要求,传真网关会中止传真会话并报告错误。为更好地处理不可预知的IP延迟,一些实时的传真网关在本地补充与传真机直接互动的协定。这个插入的协定叫spoofing(欺骗),spoofing使传送传真机慢下来,以便接收端跟上,重新调整通信同步。这种spoofing不能太多,它只能在IP网路有延迟的时候加入传真会话,否则,传真会话将会失败。用户可能设定他允许的spoofing的总量,但是在传真期间,会话还是会被spoofing延长。
(2)存储转发网关
在存储转发网关中,一个完整的传真传送、接收过程包括两个独立的会话—传送并存储到网关中,传送到接收传真设备上。这是两个独立的传真过程,并且彼此没有时间上的重叠。即使两个会话有时间重叠,它仍然是一个存储转发网关,不是实时网关。在G3-to-IP传真存储转发网关中,传送传真机像通常的G3会话一样通过PSTN把文档传送到网关。图形一般存储为TIFF-F格式的档案,然后把图形当作一个档案或E-mail的一个附属档案通过IP网路传送到离接收传真机最近的远程网关上,这个远程网关发起呼叫,像普通传真机会话一样把文档发到G3传真机上。存储转发的优越性在于延迟不再是问题。同时,远程网关可以传送E-mail或传真来确议传送成功。另外,存储转发系统将可以直接和符合IETF新标準的IP传真机协调工作。这种新的传真机可以直接和IP网路通信或与网路上的其他符合IETF标準的传真机通信。

产品

国际市场上比较流行的支持IP传真,且经过主流VoIP设备提供商认证的产品有OceanFax、OpenText Fax Server、XmediusFax等产品。

功能

IP传真除了具备传统传真的功能外,还有许多普通传真业务所不能替代的优越功能。
IP传真用户可以通过电子邮件客户软体、Web浏览器、PC上的传真客户软体或IP传真机,通过现有的网际网路连线传送传真。在网路的接入点,通过网际网路连线,传真可直接传递至具有IP传真能力的接入点(POP)。

产品

国际市场上比较流行的支持IP传真,且经过主流VoIP设备提供商认证的产品有OceanFax、OpenText Fax Server、XmediusFax等产品。
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