Т.38

T.38 — это рекомендация ITU , разрешающая передачу факсов по IP-сетям (FoIP) в режиме реального времени.

История

Стандарт ретрансляции факсов T.38 был разработан в 1998 году как способ, позволяющий передавать факсы по IP-сетям между существующими терминалами группы 3 (G3) факс- . T.4 и связанные с ним стандарты факса были опубликованы МСЭ в 1980 году, до появления Интернета. В конце 1990-х годов VoIP , или передача голоса по IP, начала завоевывать популярность в качестве альтернативы традиционной коммутируемой телефонной сети общего пользования (PSTN). Однако, поскольку большинство систем VoIP оптимизированы (за счет использования агрессивного сжатия с потерей пропускной способности) для голосовых вызовов, а не для передачи данных, обычные факсимильные аппараты работали на них плохо или вообще не работали из-за сетевых ухудшений, таких как задержка, дрожание пакетов, потери и так далее. Таким образом, был необходим какой-то способ передачи факсов по IP.

Обзор

В практических сценариях при факсимильном вызове T.38 по крайней мере часть вызова передается по PSTN, хотя это не требуется по определению T.38, и два устройства T.38 могут отправлять факсы друг другу. Этот конкретный тип устройства называется Интернет-факс-устройством или IAF , и он способен инициировать или завершать факсимильный вызов в IP-сети.

Типичным сценарием использования T.38 является ретрансляция факсов T.38, когда факсимильное устройство T.30 отправляет факс через PSTN на факс-шлюз T.38, который преобразует или инкапсулирует протокол T.30 в T.38. поток данных. Затем он отправляется либо на конечную точку с поддержкой T.38, такую как факсимильный аппарат или факс-сервер , либо на другой шлюз T.38, который преобразует его обратно в PSTN PCM или аналоговый сигнал и завершает передачу факса на устройстве T.30.

Рекомендация T.38 определяет использование TCP и UDP для транспортировки пакетов T.38. Реализации, как правило, используют UDP из-за требований TCP к пакетам подтверждения и, как следствие, повторной передачи при потере пакетов, что приводит к задержкам. При использовании UDP T.38 справляется с потерей пакетов за счет использования избыточных пакетов данных.

T.38 не является протоколом установления вызова , поэтому устройствам T.38 необходимо использовать стандартные протоколы установления вызова для согласования вызова T.38, например H.323 , SIP и MGCP .

Операция

Существует два основных способа передачи факсимильных транзакций по пакетным сетям. Стандарт T.37 определяет, как изображение факса инкапсулируется в электронное письмо и в конечном итоге передается получателю с использованием процесса хранения и пересылки через промежуточные объекты. Однако T.38 определяет протокол, который поддерживает использование протокола T.30 как в терминалах отправителя, так и в терминалах получателя. (См. диаграмму выше.) T.38 позволяет передавать факс через IP-сеть в режиме реального времени, так же, как исходные стандарты факса G3 делали это для традиционной сети (мультиплексирования с временным разделением каналов (TDM)), также называемой телефонной коммутацией общего пользования. сеть или PSTN .

Для передачи факсов в режиме реального времени по IP (Интернет-протокол) необходим специальный протокол, поскольку существующие факсимильные терминалы поддерживают только соединения PSTN, где поток информации обычно был плавным и непрерывным, в отличие от нерегулярного прибытия IP-пакетов. Хитрость заключалась в том, чтобы придумать протокол, который делает IP-сеть «невидимой» для факс-терминалов конечных точек, что означало бы, что пользователю устаревшего факс-терминала не нужно знать, что факсимильный вызов проходит через IP-сеть.

Сетевые соединения, поддерживаемые T.38, показаны выше. Два факсимильных терминала по обе стороны от рисунка обмениваются данными, используя факсимильный протокол T.30, опубликованный ITU в 1980 году. Для соединения PSTN с пакетной сетью IP требуется «шлюз» между PSTN и IP-сетями. Шлюзы PSTN-IP поддерживают голосовую связь TDM на стороне PSTN, а также VoIP и FoIP на стороне пакетов.

Для голосовых сеансов шлюз будет принимать голосовые пакеты на стороне IP, накапливать несколько пакетов, чтобы обеспечить плавный поток данных TDM после их выпуска, а затем измерять их через TDM, где они в конечном итоге будут услышаны человеком или сохранены на компьютере. компьютер для последующего воспроизведения. Шлюз использует методы управления пакетами для улучшения качества речи при наличии сетевых ошибок, используя естественную способность слушателя не слышать случайные пропущенные или повторяющиеся пакеты.

Но факсимильные данные передаются модемами , которые не так снисходительны к речи, как человеческое ухо. Отсутствие пакетов часто приводит в худшем случае к сбою сеанса факса или в лучшем случае к созданию одной или нескольких строк изображения с ошибкой. Таким образом, задача T.38 состоит в том, чтобы «обмануть» терминал, заставив его «думать», что он напрямую связывается с другим терминалом T.30. Он также корректирует сетевые задержки с помощью так называемых методов спуфинга, а также отсутствующие или задержанные пакеты с помощью методов управления буфером с учетом факсов.

Под спуфингом понимается логика, реализованная в механизме протокола ретранслятора T.38, которая изменяет команды протокола и ответы на стороне TDM, чтобы предотвратить задержки в сети на стороне IP, приводящие к сбою транзакции. Это делается, например, путем заполнения строк изображения или намеренной повторной передачи сообщения, чтобы сделать сетевые задержки прозрачными для отправляющих/получающих факсимильных терминалов.

Сети, в которых нет потерь пакетов или чрезмерных задержек, могут демонстрировать приемлемую производительность факса без T.38 при условии, что часы PCM на всех шлюзах имеют очень высокую точность (поясняется ниже). T.38 не только устраняет эффект несинхронизации часов PCM, но также уменьшает требуемую пропускную способность сети в 10 раз, а также корректирует потерю пакетов и задержку.

Сокращение пропускной способности

Как показано на схеме ниже, шлюз T.38 состоит из двух основных элементов: факс-модемов и подсистемы T.38. Факс-модемы модулируют и демодулируют выборки аналоговых данных PCM, преобразуя представление выборочных данных аналогового сигнала факсимильного терминала в его двоичную трансляцию, и наоборот. Сеть PSTN производит выборку аналогового сигнала голоса или сигнала модема (она не знает разницы) 8000 раз в секунду (SPS) и кодирует их как 8-битные байты данных. Это означает 8000 выборок в секунду, умноженных на 8 бит на выборку, или 64 000 бит в секунду (бит/с) для представления данных модема (или голосовых данных) в одном направлении. В обоих направлениях модемная транзакция потребляет 128 000 бит пропускной способности сети.

Однако типичный модем факсимильного терминала передает данные изображения со скоростью 33 600 бит/с, поэтому, если аналоговые данные сначала преобразуются в цифровой контент, который они представляют, потребуется всего 33 600 бит (плюс сетевые издержки в несколько байтов). А поскольку факс T.30 является полудуплексным протоколом, сеть необходима одновременно только для одного направления.

См. RFC 3261.

Синхронизация часов PCM

На схеме выше в факсимильном терминале есть тактовый генератор частоты дискретизации, а также один в модемах шлюза, который используется для запуска дискретизации аналоговой линии 8000 раз в секунду. Эти часы обычно довольно точны, но в некоторых недорогих терминальных адаптерах (шлюз с одной или двумя линиями) часы PCM могут быть удивительно неточными. Если терминал отправляет данные на шлюз, а часы шлюза слишком медленные, буферы (буферы дрожания) в шлюзе в конечном итоге переполнятся, что приведет к сбою транзакции. Поскольку разница зачастую весьма мала, эта проблема возникает при работе с длинными и подробными факсимильными изображениями, что дает часам больше времени, чтобы привести к тому, что буфер дрожания в шлюзе либо опустошится, либо переполнится, что аналогично отсутствию или дублированию пакетов.

Потеря пакетов

T.38 предоставляет средства для устранения последствий потери пакетов за счет избыточности данных. При отправке пакета повторяется либо ноль, либо один, два, три или даже больше ранее отправленных пакетов. (Спецификация не накладывает ограничений.) Это увеличивает требуемую пропускную способность сети (она все равно намного меньше, чем при отсутствии использования T.38), но позволяет принимающему шлюзу восстановить полную последовательность пакетов даже при достаточно высоком уровне потери пакетов. .

Сопутствующие стандарты

T.4 — это общая спецификация для факса. Он определяет стандартные размеры изображений, две формы сжатия (кодирования) данных изображения, формат данных изображения и ссылки на T.30 и различные стандарты модемов.
T.6 определяет схему сжатия, которая сокращает время, необходимое для передачи изображения, примерно на 50 процентов.
T.30 определяет процедуры, которые передающий и принимающий терминал используют для установления факсимильного вызова, определения размера изображения, кодирования и скорости передачи, разграничения между страницами и завершения вызова. T.30 также ссылается на различные стандарты модемов.
V.21 , V.27ter , V.29 , V.17 , V.34 : стандарты модемов ITU, используемые в факсимильной связи. Первые три были ратифицированы до 1980 года и были указаны в первоначальных стандартах T.4 и T.30. V.34 был опубликован для факса в 1994 году. ^[1]
T.37 Стандарт ITU для отправки файла изображения факса по электронной почте предполагаемому получателю факса.
Прохождение G.711 — здесь факсимильный вызов T.30 передается в вызове VoIP, закодированном как аудио. Это чувствительно к потере сетевых пакетов , джиттеру и синхронизации часов. , помимо прочего При использовании методов кодирования голоса с высокой степенью сжатия, таких как G.729 , некоторые тональные сигналы факса могут неправильно передаваться по пакетной сети.
RFC 3362 image/t38 определяет тип носителя (ранее известный как тип MIME) для использования с протоколом описания сеанса .

Сопутствующее программное обеспечение

УАТС Asterisk (PBX) с открытым исходным кодом поддерживает отправку факсов T.38
Freeswitch Softswitch / PBX также поддерживают T.38.
ICTFax Веб-факс/шлюз электронной почты на факс с поддержкой T.38

См. также

Ссылки

^ «В.34» . www.itwissen.info .

Внешние ссылки

[1] «В.34» . www.itwissen.info .

[1]