Как отправить факс с ip телефона
Вы наверно и забыли, что такое факсимильный аппарат и как им пользоваться. Но государственные предприятия, где стандартом принято до сих пор отправлять документы по факсимильной связи еще помнят. Поэтому факсимильная связь еще не пережиток прошлого. Для снижения издержек многие организации интегрируют факсимильную связь в свою архитектуру VoIP. Так как среда PSTN и цифровая VoIP имеют существенные различия, с передачей модулированных данных факса или модема могут возникнуть свои особенности, а также проблемы.
Предыстория
В 1843 году шотландский физик Александр Бейн продемонстрировал и запатентовал собственную конструкцию электрического телеграфа, которая позволяла передавать изображение по проводам. Аппарат Бейна считается первой примитивной факс-машиной.
На сегодняшний день стандартом передачи факса является Group 3 (G3), обеспечивающий скорость передачи до 14.4 Кбит/сек. Super G3 является расширением стандартного G3 и обеспечивает скорость до 33.6 Кбит/сек.
Протоколы стандарта G3
Современная факсимильная связь основывается на стандарте факса G3, который состоит из спецификаций ITU-T таких как T.30, T.4 и T.6.
Основы отправки факса по G3
Передача факса G3 через FoIP
Методы Fax Services over IP Networks
Суть IP network в том, что каждый пакет имеет уникальный идентификатор и обрабатывается индивидуально включая сегментацию, маршрутизацию и т.д. Пакеты одной и той же сессии могут передаваться по разным физическим путям, с разными задержками. Соответственно и приходить в место назначения эти пакеты будут в другом порядке. И это ещё пол беды.
По всем этим причинам при передаче факсов и модемов через сеть VoIP часто используют методы Fax Relay или Fax Passthrough.
Существует два основных метода передачи fax-machine-to-fax-machine поверх сетей VoIP.
Fax Passthrough
Это модулированная передача факса через декодирование голоса PCM (через кодек G.711) и энкапсуляцией в RTP или IN-BAND.
Это наиболее простая технология передачи факса. Она не является ни дефолтной, ни предпочтительным методом поддержки Fax over IP из-за низкой надежности передачи. Fax traffic передаётся между двумя шлюзами в потоке RTP и не демодулируется перед транзитом через сеть VoIP.
- Для передачи факса используется текущий voice codec. Это работает только в случае G.711, no VAD, no echo cancellation (EC).
- Называется “codec up speed” или “fax pass-through with up speed”. Gateway динамически меняет текущий кодек на G.711, no VAD, no echo cancellation (EC).
Fax Passthrough поддерживается следующими протоколами:
- H.323
- SIP
- Media Gateway Control Protocol (MGCP)
Fax Relay
Передача факса T.30, полученная со стороны PSTN демодулируется на пограничном шлюзе (с использованием DSP). Далее демодулированный fax content инкапсулируется в IP пакеты и в этом виде отсылается в IP сеть. На шлюзе, где подключен факс происходит обратный процесс, и устройство факса получает свои данные в формате T.30 fax.
Более старые версии CUCM могут не поддерживать T.38 в полной мере; в этом случае NSE-based T.38 fax relay is a valid alternative.
NSE означает Naming Sigling Event это cisco proprientary message sent as part of thr RTP stream.
T.38 fax relay также рекомендован в случае работы с оборудованием других производителей.
T.38 fax relay поддерживается следующими протоколами:
- H.323
- SIP
- Media Gateway Control Protocol (MGCP)
Любое использование материалов сайта возможно только с разрешения автора и с обязательным указанием источника.
Если в какой-то ужасный день вы столкнулись с передачей факсов по ip-сети, то, надеюсь, моя первая статья хоть немного вам поможет. В ней постараюсь рассмотреть логику отправки факсов и некоторые проблемы с которыми мне и моим коллегам пришлось столкнуться. Так же хотелось бы увидеть ценные комментария связистов и поправки, в случае моей неточности.
Мы рассмотрим под катом:
1. Что такое факс
2. Что такое передача факсов
3. Что такое передача факсов в IP
4. Что делать если факсы не ходят
Для начала давайте разберемся, что такое факс.
Факс, факси́мильная свя́зь (не факсими́льная) — технология передачи неподвижных изображений по телефонной линии. Способ одинаково пригоден для передачи как графической, так и буквенно-цифровой информации
Принцип работы факсов
Факсимильный аппарат (факс) — достаточно сложное устройство. Но принцип работы его достаточно простой и похож на принцип работы телевизора. В передающем факсимильном аппарате есть светочувствительные элементы. На них попадает изображение. Но эти элементы считывают очень узкую полоску документа — строку. Электроника преобразует сигналы с этого светочувствительного элемента и передает в линию.
Передача ведется страницами, а страница передается построчно, причем строкой является не строка символов, а строка пикселей (точек). При передаче используется аппаратное сжатие данных, что позволяет уменьшить размер передаваемых данных на 80-90%, а значит снизить стоимость передачи.
Предусмотрено несколько алгоритмов сжатия — классический (одномерный) модифицированный метод Хаффмана, алгоритм МR(двумерный) и алгоритм ММR– модификация алгоритма МR.
Ошибка чаще всего вызываются всплеском шума на линии. При отсутствии коррекции ошибок контролируется лишь число точек (пикселей), которое должно быть фиксированным.
Если длина принятой строки нестандартная, считается, что произошла ошибка. Если ошибки редки — выводят строку «как есть».
Работа факсов основана на цифровом методе обработки и передачи сигнала. Эти аппараты передают черно-белое изображение со скоростью до 14400 бит/с по аналоговым каналам телефонной сети общего пользования. Для передачи данных по линии, факсы используют разные типы модуляции (V.21, V.17, V.29ter), отсюда и разные скорости передачи факсов. Все протоколы работают в полудуплексном режиме передачи данных, так как основной поток данных передается только в одном направлении. Модуляция – это изменения высокочастотного сигнала — низкочастотным.
Наиболее распространенные рекомендации (модуляции) для факс-модемов представлены в следующей таблице:
В настоящее время практически все продаваемые факсы регламентируются стандартами Т.4 и Т.30. Рекомендация CCITT T.4 определяет различные параметры факсимильных аппаратов: размер листа передаваемого документа, разрешение, направление сканирования документа, алгоритмы сжатия передаваемой графической информации. Рекомендация CCITT T.30 регламентирует процедуру установления соединения, согласование параметров связи, передачу образа документа и завершение связи.
На рисунке изображена логика факсимильного соединения.
Фаза А. Установления вызова
Вызывающее устройство передает тональный сигнал CNG (Calling Tone) вызываемому устройству. Этот сигнал определяет вызывающее устройство как факсимильный аппарат. CNG представляет собой повторяющийся сигнал тональной частоты равный 1100 Гц, который генерируется в течение 0.5 секунд, а затем прерывается на 3 секунды.
Вызываемое устройство передает тональный сигнал, определяющий вызываемое устройство CED (Called Tone), который позволяет идентифицировать вызываемое устройство как факсимильный аппарат. CED — тональный сигнал частотой 2100 Гц, который имеет продолжительность от 2.6 до 4 секунд.
Фаза С. Передача информации
Фаза может отличаться, в зависимости от способа передачи с помощью ECM (способ исправления ошибок) и без нее. Во время передачи в режиме контроля ошибок информация делится на блоки. Эти блоки страницы содержат кадры высокоуровневого протокола управления каналом передачи данных (HDLC), которые имеют значение Контрольной суммы фрейма (FCS), которое может быть проверено для обеспечения целостности данных на той частичной странице. Во время передачи высокоскоростные данные страниц T.4(без ECM) передаются одной строкой за раз.
Фаза D. Конец передачи и подтверждения
После передачи каждой страницы, отправляющий факс должен уведомить другой факс что отправка информации завершена и ожидает подтверждение.
MPS (MultiPage Signal) — обозначает конец страницы факсовой информации и то, что получатель готов к принятию следующих страниц.
Теперь рассмотрим, как факсы работают на ip-сетях
T.38 – это протокол, который описывает процедуру передачи факса через ip сеть. Протокол T.38 описан стандартом RFC 3362, и определяет процедуру передачи устройством факсовых данных.
Далее на рисунке представлена стандартная sip сессия, где re-invite содержит переход на кодек T.38.
В sip-пакетах перехода на факсимильную сессию (INVITE(t38) и 200OK(t38)) нас интересует удачное согласование параметров T.38 и самого протокола. Все параметры смотрим в SDP (Session Description Protocol) заголовке, например, T38FaxVersio, T38MaxBitRate, T38FaxMaxBuffer и так далее. Если параметр не указан, то, скорее всего, он взят по умолчанию. Так же возможно присутствие важного параметра VBD (Voice band data). В режиме VBD шлюз выключает детектор активности речи (VAD) и генератор комфортного шума (CNG), что необходимо при установлении модемного соединения, короче говоря, готовит линию к передаче данных по каналу. Важно, чтобы был назначен порт и сетевой адрес для приема udptl пакетов с каждой стороны. На данном этапе может быть так же заявлен кодек g711A для передачи факсов в голосе.
T.38 — это протокол передачи факсов через IP-сети (FAX over IP) реального времени.
Настоятельно рекомендую отключать на аппаратах или на голосовых шлюзах поддержку режима ECM, так как она может привести к зацикливанию передачи данных. Победить ECM можно только хорошей линией. Участвует ли ECM в сессии, можно определить по параметру в пакете DCS или по наличию сопутствующих пакетов.
T.38 — это очень обобщённая спецификация. Большинство современных спецификаций модемных протоколов действительно пытаются разъяснить, что должно произойти в аппаратуре. T.38 оставляет гигантский простор для решений во время внедрения в устройствах.
По опыту рекомендую использовать шлюзы доступа и FXS шлюзы вендоров AudioCodes и Eltex.
Что делать, если факсы не ходят?
Для начала, конечно, рекомендуется локализовать проблему. Проблемы могут быть в банальной доступности абонентов. Попробуйте позвонить от абонента А к абоненту Б, или снять дебаг сигнализации. Проверьте на слух качество речи и пропингуйте, по возможности, голосовые шлюзы или default gw.
Необходимо добиться хорошей слышимости с обеих сторон без шума — корректировать усиление и ослабление на порту шлюза, а также провести тест линии на FXS порту (емкость, сопротивление и так далее) и проверить количество слипов на Е1.
Какие настройки следует трогать на голосовых шлюзах?
На шлюзах первым делом проверяйте актуальность ПО! Практически на всех шлюзах можно настроить отправку факсов по выбранному кодеку. Если есть возможность выбрать режим передачи факсов T.38 +G.711A, то лучше выставлять его, так не возникнет 488 (SIP/2.0 488 Not Acceptable Here) ошибки, если дальняя сторона не знает кодека.
Также есть возможность ограничивать максимальную скорость передачи факсов, количество избыточности, включенные в пакеты UDPTL, время пакетизации, размеры буфера. В некоторых шлюзах встречается отключение ECM и NSF – отключаем.
Поддержку параметра VBD уточняйте у провайдера. Если поддержка отсутствует, то отключайте VAD, CNG и эхо-подавление.
Если возникла проблема односторонней слышимости при переводе звонка, и в трейсах откуда-то появляется invite на T.38, то, скорее всего, ваша музыка во время ожидания перевода совпала с частотой факсимильного сигнала. В этом случае нужно грамотно установить детектирование факсов.
Анализ трейсов рекомендую рассматривать с двух плечей, так как сам путь прохода пакетов может вносить изменения. Если шаманство с T.38 не помогло, то, как вариант, попробуйте перевести факсы на сквозную отправку. При отправке факсов в голосе (pass through), рекомендую смотреть потери RTP пакетов на канале, уровень их амплитуды и джиттера (его можно корректировать в большинстве шлюзов).
Но даже самые дорогие надежные и настраиваемые шлюзы не дают сто процентной гарантии отправки и приема факсов по всем направления. Почему же так? Все довольно просто, VoIP создан для качественной передачи голоса и только его. Поэтому для более-менее приемлемой передачи без искажений, подойдут исключительно кодеки с низкой степенью сжатия G.711. Ну, или T.38.
Причем в соединениях может участвовать не только физический факс, а все что угодно, например, Asterisk, где можно настроить прием факсов сразу на почту.
Спасибо за внимание, жду в комментариях советы и замечания.
Ссылки по теме
» Fax, Modem, and Text for IP Telephony», авторы — David Hanes и Gonzalo Salgueiro
» Механизм организации факсимильной сессии FAX-VoIP-FAX (FoIP) T.38 и pass-through — Игнат Кудрявцев
» IP-телефония: от медных проводов до цифровой обработки сигнала
» База знаний
» Руководство по устранению неполадок ретрансляции факсов
CED ( идентификация вызываемого терминала) – сигнал 2100 Гц, переданный оконечным факсимильным устройством в ответ на факсимильный вызов. Этот сигнал временно отключает эхоподавители, которые присутствуют в соединении, чтобы приготовить линию передачи данных.
CNG (тоновый сигнал вызова) – тоновый сигнал 1100 Гц, который включается на полсекунды и выключается на три секунды. Это сигнал определяет терминал факса как не голосовое устройство. Сигнал также указывает на то, что передающий факстерминал ожидает сигнала DIS с принимающего терминала факса.
CRP (повтор команды) – ответ, который указывает, что предыдущая команда была получена с ошибкой и требует повторения.(не обязательный)
CSI (идентификация вызываемого абонента) – может быть использован, чтобы обеспечить определение вызываемого терминала факса по международному телефонному номеру. (не обязательный)
DCN (разъединение) – завершает факсовый вызов и не требует никакого ответа.
DIS (сигнал цифровой идентификации) – определяет возможности вызываемого терминала факса.
EOP (конец процедуры) – определяет последнюю страницу, переданную по факсу и отсутствие других страниц, которые должны быть отправлены. Переход к этапу разъединения факсового вызова.
FTT (сбой настроек) – используется для отказа приема сигнала настройки и для запроса повторной настройки (необходимость в повторных настройках обычно возникает при низких скоростях модуляции).
EOP (сигнал нескольких страниц) – определяет конец завершенной страницы, переданной по факсу, и готовность получателя к приему дополнительных страниц.
NSF (нестандартные средства) – могут быть использованы для определения специальных возможностей или требований, которые не определены в спецификациях серии T. (не обязательный)
TCF (проверка настроек) – отправление через систему с высокой скоростью модуляции T.4 (по сравнению с 300 кбит/с при модуляции V.21, использованной для отправления сигналов T.30), для проверки настроек и установления возможности приема страниц факса при данной скорости передачи.
TSI (идентификация передающего абонента) – производит идентификацию терминала факса, совершающего вызов. (не обязательный)
При работе с IP-телефонией VentaFax выступает в качестве клиентского приложения, которое взаимодействует с сервером IP-телефонии. Серверы IP-телефонии могут быть внутрикорпоративными, обслуживающими нужды конкретной организации, и публичными, предоставляющими доступ к IP-телефонии всем желающим за плату.
Если у вас есть доступ к внутрикорпоративной системе IP-телефонии (часто используются термины IP-АТС, SIP-АТС, софтсвич и др.), обратитесь к системному администратору IP-сервера за помощью в настройке VentaFax. Особенности настройки VentaFax для некоторых систем рассмотрены ниже.
Организации, предоставляющие доступ к IP-телефонии за плату, называются операторами IP-телефонии. Многие интернет-провайдеры располагают сервером IP-телефонии и предоставляют эту услугу своим клиентам.
При работе через сервер оператора вам потребуется подключить услугу (обычно зарегистрироваться на сайте оператора), получить данные своей учетной записи для подключения к серверу (логин, пароль, иногда дополнительные параметры). После этого необходимо указать полученные данные в программе. Некоторые операторы предоставляют за отдельную плату или в рамках пакета услуг телефонный номер в вашей географический телефонной зоне (или со специальным неогеографическим кодом) для приема входящих звонков. Часто этот номер служит одновременно и логином для вашей учетной записи. Примеры настройки VentaFax для подключения к серверам некоторых операторов IP-телефонии приведены ниже.
Примечание. VoIP-провайдер как правило предоставляет услуги только после пополнения Вашего лицевого счета. Некоторые операторы при подключении зачисляют на счет некоторую небольшую сумму, но до тех пор, пока вы сами не пополните счет, могут действовать ограничения (например, не будет обеспечиваться передача факсов по протоколу T.38).
Создание учетной записи
Название. Здесь вы можете написать любой текст, например, название оператора.
SIP-сервер. Укажите имя сервера, с которым должна соединяться программа или его IP. Эту информацию предоставляет оператор (или администратор сервера).
Порт. По умолчанию стоит значение 5060. Его не следует изменять без необходимости.
SIP ID или имя пользователя. Укажите полученный SIP ID или логин.
Пароль. Укажите полученный пароль.
Имя для аутентификации. Укажите, если инструкции оператора IP-телефонии этого требуют.
Исходящий прокси-сервер. Укажите, если инструкции оператора IP-телефонии этого требуют.
Локальный адрес. Если ваш компьютер имеет несколько сетевых интерфейсов, укажите здесь IP-адрес того из них, который должен использоваться для взаимодействия с сервером IP-телефонии.
Протокол. Выберите протокол, по которому будет происходить обмен данными с провайдером. По умолчанию SIP.
Максимальное число одновременных подключений. Значение может быть меньше или равно числу линий. Не все VoIP-операторы поддерживают множественное подключение. Например, для SipNet следует указать значение равное единице.
Запретить протокол T.38. Некоторые операторы и корпоративные системы IP-телефонии не поддерживают протокол T.38. В таких случаях используется "прозрачная" передача факсов с использованием голосового кодека G.711. Как правило, выбор такого способа передачи факсов происходит автоматически. Но в ряде случаев использование протокола T.38 следует отключить явно с помощью этого параметра.
Способ передачи DTMF-сигналов. Укажите тот вариант, который требуется для используемого SIP-сервера.
Убедитесь, что флажок у параметра Использовать установлен и нажмите кнопку OK.
Учетных записей может быть больше одной. Вы можете зарегистрироваться у нескольких операторов IP-телефонии. Для ввода других учетных записей проделайте снова ту же последовательность действий, что и для первой записи.
VoIP-оператор
Основные особенности
Передача факсов по протоколу T.38 - не поддерживается.
Возможность принимать входящие звонки - есть.
Передача факсов по протоколу T.38 - не поддерживается.
Множественные подключения - разрешены.
Возможность принимать входящие звонки - есть.
Передача факсов по протоколу T.38 - есть.
Возможность принимать входящие звонки - есть.
Передача факсов по протоколу T.38 - есть.
Множественные подключения - разрешены.
Возможность принимать входящие звонки - есть.
WestCall, С.-Петербург
(Россия)
Зарегистрироваться
Передача факсов по протоколу T.38 - включается по запросу.
Множественные подключения - не разрешены.
Возможность принимать входящие звонки - есть.
Передача факсов по протоколу T.38 - нет.
Возможность принимать входящие звонки - есть.
Передача факсов по протоколу T.38 - есть.
Множественные подключения - разрешены (актуально для многолинейных версий).
Возможность принимать входящие звонки - нет. *
Передача факсов по протоколу T.38 - официально не поддерживается, но фактически работает.
Множественные подключения - не разрешены.
Возможность принимать входящие звонки - есть. **
Передача факсов по протоколу T.38 - есть.
Множественные подключения - разрешены (актуально для многолинейных версий).
Возможность получения прямого телефонного номера для входящих звонков - есть.
Skype и аналогичные программы
Использует нестандартные протоколы, поэтому работа программы с ним невозможна.
* При использовании SipGate для передачи факсов полезно у них на сайте в разделе Личного кабинета "Администрирование – Мои устройства – Редактировать" выбрать в качестве значения параметра "Класс кодеков" значение "Fax 711". Это не означает принудительного использования «прозрачной» передачи факсимильных данных как голосовых данных, по возможности будет использоваться и протокол T.38.
** При проблемах с передачей факсов через SipNet полезно в Личном кабинете в разделе "Мои направления" выбрать приземляющие станции с T.38. Если качество связи не устраивает, можно посмотреть статистику звонков (раздел "Счет"), в ней посмотреть через какие конкретно станции идут звонки и попробовать назначить другие. В некоторых случаях, наоборот, к повышению вероятности успешной отправки факса ведет выбор станции без поддержки T.38. К сожалению, раздел "Мои направления" доступен не для всех тарифных планов.
Примеры заполнения учетной записи
Примечание: указанный адрес исходящего прокси-сервера следует использовать только для звонков из Республики Беларусь, а из-за ее пределов надо указать 93.85.255.182:5060
Особенности работы программных PBX
Протокол T.38 поддерживается при помощи дополнительных модулей (некоторые из них являются платными). Без них поддерживает факсимильную связь только с использованием кодека G.711. См. также вот эту статью.
Поддерживает передачу факса только по протоколу T.38. Отключать T.38 при работе через неё в программе нельзя. См. также вот эту статью.
Передача факсов через VoIP-сети не работает. Иногда у вас получится достичь достаточно высокого процента успешных передач факсов. Может случиться, что вы создадите такую установку, которая будет работать на 100% всё время своего существования. Это редкие, неповторимые установки. Вам необходимо использовать правильный протокол FAX over IP, такой, как например Т.38, чтобы достичь постоянного, надёжного результата передачи факсов через IP-сети.
Для скептиков
Вы не верите, что передача факсов через VoIP-протоколы не работает? Вы слышали, что всё прекрасно работает если использовать кодеки рекомендации G.711? Читайте далее, если вы хотите понять, почему всё намного сложнее, и проблематичнее, чем этот подход.
Пытаясь ужиться с передачей факсов через VoIP-сети.
Передача факсов через VoIP-сети обычно заканчивается неудачей. В природе человека - искать простые объяснения этому, и простые решения. В реальности же, всегда есть много причин, и полное отсутствие простых универсальных решений. VoIP-сети были разработаны чтобы отлично работать с голосом. Передача любого другого звука, отличного от речи, не является главным требованием к системе VoIP-связи. Естественно, не надо удивляться, что такие передачи работают из рук вон плохо.
Не получится налить кварту в пинту
Наиболее распространённая проблема при передачи факсов через VoIP-сети - это самая простая из решаемых. Речевые кодеки с низкой скоростью передачи данных не могут передавать быстрые модемные сигналы без грубейшего их искажения. Неужели вы ожидаете, что G.729 8 кбит/с кодек сможет без искажений передать сигнал модема факса скорости 9.6 кбит/с? Если да, то, скорее всего, вы верите в вечный двигатель, и так далее. Я бы смог вам предложить неплохую сделку по этому поводу, если вы согласитесь купить Лондонский мост (London Bridge - прим. перевод.). Единственные широко поддерживаемые кодеки, которые могут адекватно сохранить сигналы модема факса до 14,4 бод (V.17) - это G.711 u-закон и A-закон. Полная версия G.726 кодека также будет работать с сигналом факса до 9,6 бод. Хотя не все устройства, которые рекламируются с поддержкой G.726, будет действительно поддерживать эту спецификацию. Несколько быстрых переходов в коде программы кодека могут значительно сократить вычислительные издержки, и всего лишь небольшому числу людей нужна полная поддержка G.726. Поэтому результаты на разных устройствах могут отличаться. Как бы то ни было, G.726 кодек был специально разработан для передачи среднескоростных сигналов модемов, таких как протокол V.29 на котором работает факс.
Совсем недавно стали популярными факс-аппараты с поддержкой скорости передачи до 33,6 кбит/с (V.34bis). Эта скорость передачи вряд ли будет надёжно работать через любое VoIP-соединение, даже если используются кодеки G.711 A-закон или u-закон. Кодеки смогут обеспечить требуемое качество сигнала, но задержки в VoIP-канале, даже если они будут стабильными, не дадут эхокомпенсаторам в любом факс-модеме возможности обучиться до нужного предела. Более медленные модемы факсов - V.27ter, V.29 и V.17 не используют эхокомпенсации, поэтому данной проблемы с ними не возникает.
Модемам не нравится относительность
В мире ТфОП, коммутированная сеть имеет конечное значение задержки для каждого конкретного звонка. Скорость, с которой данные попадают в сеть, всегда равна скорости, с которой они её покидают. Задержка между концами канала не имеет дрожаний фаз (jitter - прим. перевод.), и не изменяется пошагово в любой из своих характеристик, за исключением вынужденных обстоятельств (например переход на обходные маршруты, если часть канала, до этого проходившая через оптоволокно, вдруг оборвалась). Эти характеристики каналов требуются модемам, они были разработаны для них. В IP-сетях дрожания это просто факт, от которого никуда не уйти. Дрожание можно свести до допустимого предела, используя приоритезацию (QoS) трафика, поддерживаемую большинством IP-оборудования, но только если вы можете контролировать сеть от начала и до конца. Если же звонок проходит через публичную часть сети Internet, там нет QoS-а. С трудом можно представить себе бизнес-модель оператора связи, который бы ввёл бы QoS на публичной части сети. Поэтому, при первом приближении, временные характеристики голоса, входящего в VoIP-сеть, такие же, как на выходе, но при детальном рассмотрении они могут быть очень и очень разными.
Если VoIP-сеть работает через локальную сеть или через WAN-соединение с включенным QoS-ом, вы можете достичь близкую к нулю вероятность потери пакетов, и очень, очень низкое значение дрожаний. Далее, многие полагают, что буфер на приёмном конце канала будет смягчать влияния средних по величине дрожаний, поэтому сигнал на выходе VoIP-канала будет прекрасно восстанавливаться в оригинальный. Чаще всего, эти люди будут правы. Но никаких гарантий. Есть много различных конструкций буфера дрожаний. Много современных вариантов динамически адаптируют длину буфера тем или иным способом, тем или иным алгоритмом. Если дрожание невелико, динамическая буферизация отключается, и вся система работает хорошо. Если динамическое управление буфером нельзя отключить, его поведение может, в общем-то, значительно ухудшить качество восстановления сигнала модема. Различные алгоритмы будут:
- Гарантированно терять пакеты, настраивая буферизацию до такого предела, когда некоторый постоянный процент пакетов не будут считаться поздними, и будут отбрасываться. Потеря пакетов обычно встраивается в такие алгоритмы, и результаты могут быть вполне приемлемыми для голоса. Это вполне резонный обмен: терять небольшое количество пакетов, и взамен иметь нечто менее подверженное задержкам.
- Регулировать периоды тишины во всех отсчётах пакетов (обычно по 20 мс). В спецификации факса, некоторые периоды тишины определены значениями 75+-20мс. Периоды в 20мс могут сбить их с толку.
- Постоянно регулировать временные характеристики вне периодов тишины, используя техники наложения краёв и смешения. Этот подход считается произведением искусства для речевых буферов, и при этом - полной катастрофой для модема факса.
Модемы не любят подавление тишины
В зависимости от реализации в том или ином оборудовании, подавление тишины может полностью уничтожить звонок с факсом. Если подавление тишины включено, детектор голоса постоянно проверяет звонок, пытаясь обнаружить наличие голоса - т.е. сигналов модема. Некоторые из них были разработаны таким образом, чтобы фокусироваться на речевом сигнале, и отбрасывать все посторонние шумы - в нашем случае тоны модема факса. Поэтому, эти детекторы могут недоброкачественно включать и выключать аудио-нагрузку когда модем факса начинает и заканчивает передачу. И если даже они качественно переключаются, алгоритмы подавления тишины обычно сильно искажают сигналы уровни которых находятся около пороговых отметок.
Во время периодов тишины, в аудио-нагрузку постоянно вносится "комфортный шум", который симулирует нормальную обстановку, которую вы слышите во время привычного звонка через ТфОП. Это означает, что период, который обычно будет полон тишины (факсы передают сгенерированные сигналы, то есть нет внешних шумов), будут сильно зашумлены. Модем на приёмной стороне может не увидеть достаточно чёткой "тишины" чтобы корректно определять границы сигналов модема передающего факса.
Модемы любят полное общение
Модемам требуется полноценный канал аудио. Если внести в него потерю пакетов, последствия будут суровыми, но реальный эффект будет зависеть в основном от оборудования, которое вы используете. Предположим, пакет в 20мс теряется в середине страницы факса. Понятно, что эта потеря приведёт к утрате какой-то части передаваемого изображения, но будет ли это влиять на передачу небольшого отрезка, или всего остатка страницы? Если приёмная сторона VoIP-канала вставляет 20 мс тишины, приёмный модем факса почти наверняка воспримет эти 20 мс как конце страницы. Если приёмная сторона вставляет 20 мс какого-то шума или звука, приёмный модем факса наверняка сможет перейти через разрыв в приёме. Всё зависит от конкретного оборудования. Если приёмная сторожа вставляет больше или меньше чем 20 мс какого-то шума, понятно, что остаток страницы будет принят с искажениями.
Подводя итог сказанному
Факс, как и все прочие приложения с использованием модемных соединений, работают из рук вон плохо и ненадёжно при передаче через VoIP-каналы. Эта ситуация не изменится в лучшую сторону со временем. Она будет ухудшаться. Вообще говоря, чем сложнее становится оборудование в гонке за качественной передачей голоса, тем хуже это оборудование становится для использования с модемами. В ближайшей перспективе (например, до того момента, когда все приложения по работе с данными будут полностью работать на IP-протоколе), единственным выходом для достижения приемлемых результатов будут протоколы с промежуточным хранением store-and-forward, а также протоколы, "подогнанные" для передачи модемных данных поверх IP-каналов.
Спецификация FAX over IP (FoIP)
Большинству современных факсовых аппаратов не хватает порта RJ-45 и поддержки стека протоколов TCP/IP. Лишь несколько из самых самых последних моделей факсов могут напрямую подключаться к Интернет, даже несмотря на то, что протоколы для этого были стандартизованы ещё пять-семь лет назад. На сегодняшний день только несколько самых высококлассных факсовых аппаратов содержат такой функционал. Что это означает? Это означает, что в мире, стремительно движущемся в сторону VoIP для телефонии, срочно необходима поддержка работы традиционных факсовых аппаратов поверх IP-каналов, и эта поддержка будет нужна до тех пор, пока самый последний традиционный факс не будет утилизирован.
FoIP с промежуточным хранением (Store and forward FoIP) - T.37
Спецификация T.37 определяет стандартный метод передачи факсов через IP-сети методом промежуточного хранения. Это простой, элегантный и надёжный метод. Единственный реальный недостаток - что это не метод реального времени. На самом деле это даже преимущество, но чисто психологически это самый что ни на есть недостаток. Передача факсов в реальном времени даёт пользователю иллюзию того, что как только его аппарат сказал "Отправка завершена", документ уже в руках получателя. Конечно, это полностью ложное представление. Документ может находиться в неком буфере (например, в буфере факсового аппарата, в котором кончилась бумага, или в сервере Fax-to-email), о котором пользователь ничего не знает. Документ может находиться в корзине для мусора, потому что его сочли спамом. Конечно, если начать это объяснять, все проникаются идеей и говорят что понимают. Но никто не собирается отказываться от неприязни к факсам, не работающим в реальном времени. Некоторые полагают, что отчёт, выданный факсовым аппаратом, можно привязать к документу, удостоверяющему некое официальное действие: "мы отправили вам факс и вы получили его в таком-то часу". Возможно. Одно время суды принимали как улики отчёты телексов, отправляемые организациями, подделка которых занимала не так много времени.
Единственная реальная проблема, создаваемая промежуточным накоплением, это невозможность согласовать характеристики двух точек. Отправка факсов ограничивается возможностями самой системы промежуточного накопления. Если вы хотите послать цветной факс между двумя факсовыми аппаратами, которые поддерживают цветность, но система промежуточного накопления не поддерживает передачу цветных факсов, удивление и расстройство при получении на принимающем аппарате монохромного документа будет велико. Конечно, модернизация возможностей факсовых шлюзов, с целью соответствия текущим стандартам факсовых протоколов, может решить эту проблему.
T.37 - это очень простая спецификация. Ей не надо многого объяснять. Она основана на проверенных временем, широко используемых протоколах – SMTP, MIME и так далее – и только лишь определяет некоторые детали, необходимые для связи всех составляющих воедино и использования с факсом. Это означает, что спецификацию T.37 можно очень просто развернуть в любой системе, содержащей составляющие компоненты. T.37 это хорошая спецификация. T.37 это зрелая, здоровая спецификация. T.37 – это единственно здравый способ работать с факсом на сегодняшнее время.
FoIP реального времени (Real time FoIP) - T.38
Всего лишь один стандарт был разработан для факса в реальном масштабе времени через IP – спецификация T.38. Прежде чем приступить к обсуждению, что есть T.38, необходимо отметить некоторые факты о текущем статусе стандарта в реальном мире, справедливые на сегодняшний день. Большое количество VoIP-шлюзов и прочего оборудования до сих пор не поддерживают T.38. Много шлюзов, на коробках которых написано «поддержка T.38», всего лишь имеют T.38 в очереди дополнений на разработке, как например обстоит дело с Linksys SPA2100. Очень немного из текущих разработок T.38 поддерживают факсы на скорости 33600 бит/с (протокол V.34bis) , хотя сейчас почти все малобюджетные факс-аппараты и многофункциональные устройства (принтер/сканер/копир/факс) поддерживают её. Множество шлюзов имеют очень недоработанные подпрограммы, связанные с T.38 – я лично использовал небольшой шлюз, который намертво зависал как только слышал сигнал факса. Если вы знаете, как работает T.38, вы должны представлять, как ведут себя его «ключные» версии.
Итак. Что такое T.38?
T.38 это протокол передачи факсов через IP-сети (FAX over IP) реального времени. Это означает, что он был создан чтобы работать точно так же как традиционная передача факсов. Вы звоните на другой факсовый аппарат, и, пока ждёте, факс передаётся. Приёмным факсом может быть традиционный факсовый аппарат, подключенный к городской телефонной сети, VoIP-шлюз или его подобие, это может быть факсовый аппарат с портом RJ-45, подключаемый непосредственно в IP-сеть, или это может быть компьютер с факс-модемом. Что угодно!
Есть несколько нюансов, без которых невозможно заставить FoIP отлично работать с традиционными факсовыми аппаратами. Наиболее поздние версии основного факсового протокола – T.30 – содержат пункты и специальные функции, позволяющие современным факсовым аппаратам стать «знающими Интернет» (Internet-aware, - прим. перев.) факсами. Такие факсы соединяются со спецификацией T.38. Некоторые производители факсов пишут на упаковке что их аппараты – «Internet-aware devices». Это не значит что они соединяются напрямую с IP-сетями. Это только лишь значит, что они знают о существовании и характеристиках T.38.
Как работает T.38?
Исходная версия спецификации T.38 определяла два метода передачи факсов через IP-сети – одну основанную на UDP, и другую – на TCP протоколе. В то время RTP был лишь зарождающимся протоколом для вещания музыки через IP-сети. Вместо того чтобы использовать RTP, T.38 определила свой собственный способ упаковки данных в пакеты UDP, который получил название UPDTL. Сейчас этот шаг признают ошибочным, и версия протокола T.38, основанная на RTP, уже определена. Это только добавило проблем инженерам, внедряющим T.38 на своих устройствах. На деле, наиболее широко распространённый метод – это не-RTP метод, поэтому надо будет сначала добавлять поддержку RTP, а потом плавно мигрировать… ААААААААААААА.
Спецификация T.38 говорит какие-то странные вещи о том, когда использование UDP метода предпочтительней TCP, и наоборот. Я бы сказал что метод TCP должен быть использован между двумя IP-устройствами. Когда один из узлов подключен к аналоговой линии, скорее всего, лучше использовать UDP-метод, у которого лучше характеристики приближающие его к протоколу реального времени. Хотя, как известно, UDP – очень ненадёжный протокол, и это серьёзно компрометирует T.38 как надёжную спецификацию для передачи факсов через IP-сети.
T.38 это очень обобщённая спецификация. Большинство современных спецификаций модемных протоколов пытаются действительно разъяснить что должно произойти в аппаратуре. T.38 оставляет гигантский простор для решений во время внедрения в устройствах.
В каких аспектах T.38 лучше чем FAX over VoIP?
Если T.38 используется поверх TCP, то это очень надёжно. Если использовать T.38 между «Internet-aware» факсами, то этот метод решает все проблемы передачи факсов через VoIP соединения.
Если T.38 используется в одной из UDP форм, можно использовать вариант когда каждый следующий пакет содержит копию основной информации из предыдущего пакета. Это необязательная опция, но большинство виденных мной вариантов T.38 поддерживают её. Такая схема принудительной коррекции ошибок делает T.38 более равнодушным к потерянным пакетам, нежели обычные протоколы VoIP. Необходимо потерять два пакета последовательно, чтобы реально что-то потерять. Заголовки в T.38 такие большие, что дополнительная информация, передаваемая в теле пакета, едва ли заметна. Конечно, если потерять два пакета подряд, у T.38 будут проблемы. Но, если такое случается часто, это также значит что сеть, через которую идёт передача, не пригодна для качественной связи по VoIP-каналам.
Потеря пакета в потоке T.38 не влечёт за собой сбой синхронизации модемов. Это означает что два потерянных пакета всего лишь повредят часть передаваемого изображения. Если на факсовых аппаратах используется опциональная коррекция ошибок (ECM), велика вероятность того что с одним-двумя повторами передаваемое изображение будет получено с великолепным качеством. Не идеальное решение конечно, но вполне функциональное.
Большая часть надёжности T.38 идёт не из того что говорит спецификация, а из того потенциала, который спецификация предлагает для разумного внедрения. Задача состоит в том чтобы разработать наиболее удачное внедрение, которое не будет иметь проблем с многочисленными недоделанными разработками на базе T.30, существующими в коммерческих продуктах для факсового программного обеспечения.
Спецификация T.30 позволяет приостановить передачу страницы непосредственно перед концом любой строки пикселей. Эта особенность используется как мера контроля потоковой передачи в факсовых аппаратах с медленной печатью например. Эта особенность также может быть использована в продуктах на базе T.38, - ожидать приёма большего количества информации когда пакет задерживается или оказывается утраченным. Это означает, что шлюз с поддержкой T.38 может начать передачу страницы как только у него будет хотя бы часть информации от отправителя со стороны IP-сети, без необходимости промежуточной буферизации. В случае, если эффект джиттера минимален, задержка передачи также минимальна. Когда джиттер велик, передача будет задерживаться на столько, насколько это необходимо. Если пакет теряется и исправление ошибок включено, передающий шлюз может просто подождать некоторое время, пытаясь восстановить утраченную информацию из потока следующих пакетов. Если необходимая информация безвозвратно потеряна, передача будет продолжена с минимальным количеством утраченных частей страницы.
Какие недостатки у T.38?
Виртуальный факс является одной из наиболее востребованных услуг IP-телефонии, позволяющей обеспечить качественную защиту корпоративной информации и оперативный обмен ею. Воспользовавшись данной опцией, компании могут обеспечить высокоэффективный электронный документооборот, и получать неограниченное количество факсов одновременно.
Что собой представляет виртуальный факс?
Электронный факс — это номер телефона, выделенный для получения/отправки факсов, с их дальнейшей переадресацией на e-mail. Для того чтобы получить факс через интернет, даже не нужно покидать рабочее место. Данная функция работает в автоматическом режиме, и позволяет свести к минимуму влияние человеческого фактора на своевременность приема важной корреспонденции. Кроме того, задействуя отдельную телефонную линию, можно не беспокоиться о занятости основных потоков, по которым поступают важные голосовые звонки.
Принимая факс через интернет на электронный почтовый ящик, в личном кабинете создается его резервная копия. Наличие подобного архива дает возможность не беспокоиться о том, что ценные бумаги могут потеряться в неподходящий момент — требуемый документ всегда будет легко найти и распечатать.
Итак, к основным преимуществам внедрения виртуального факса стоит отнести:
- Простоту подключения и удобство использования;
- Экономию на покупке оргтехники;
- Возможность ведения документооборота в электронном виде;
- Сохранение секретности конфиденциальной информации;
- Демократичные расценки.
Чтобы получение факса через интернет стало реальным, необходимо просто подключить виртуальный номер соответствующего типа и выполнить минимальную настройку параметров.
Принцип работы электронного факса
Целесообразность применения виртуального факса
Установка факсимильного аппарата, регулярная покупка краски и бумаги – все это нежелательные траты для любой компании. К тому же, работая с традиционной оргтехний, сотрудникам приходится томительно ожидать своей очереди, прежде чем получить нужный документ, а затем они вынуждены заполонять бумагами все столы и тумбы. Однако, тем не менее, зачастую в офисе без факса обойтись практически невозможно.
Еще одним безусловным достоинством электронного факса, является отсутствие физической привязки. Независимо от количества переездов и смены офисов, телефонный номер на основе SIP-телефонии всегда будет работать, а факс будет принят.
Читайте также: