Как работает FoIP

Mar 30 2006
Факс FoIP — это метод отправки факсов через Интернет. Узнайте о протоколах FoIP и о том, как FoIP позволяет старым факсимильным аппаратам 3G передавать данные через Интернет.
Факс Okidata 5980 с поддержкой IP

Факс по Интернет-протоколу (FoIP) или IP-факс существует уже много лет. Если вы когда-либо отправляли факс с компьютера, вы использовали форму FoIP. В прошлом IP-факс не был похож на обычный факсимильный сеанс, с утешительными звуковыми сигналами, которые сообщают вам, что вы подключены к машине назначения, и приятным небольшим подтверждением каждой успешной передачи. Последнее поколение систем FoIP сочетает в себе преимущества традиционной факсимильной связи с экономичностью методов передачи через Интернет.

В этой статье мы узнаем о различных формах IP-факсинга, рассмотрим типичную настройку FoIP и узнаем о проблемах, с которыми сталкивается бесшовная факсимильная связь через Интернет.

Основы

FoIP , также называемый IP-факсом, представляет собой метод отправки факсов через Интернет. FoIP изменяет среду передачи факсимильных сообщений почти так же, как VoIP (передача голоса по Интернет-протоколу) изменяет среду передачи телефонного звонка. В обоих случаях данные совершают весь или большую часть пути между отправляющими и принимающими устройствами в сети с коммутацией пакетов (обычно Интернет), минуя междугородние телефонные линии телефонной сети с коммутацией каналов (см. Как работает VoIP , чтобы узнать о различиях между коммутацией каналов и коммутацией пакетов). Это снижает стоимость передачи и может быть более эффективной настройкой для бизнеса, у которого уже есть доступ к пропускной способности Интернета.

«IP» в FoIP означает Интернет-протокол , который представляет собой серию стандартов и шагов, используемых для передачи данных через Интернет на правильный адрес назначения. Факсовая информация передается в виде «IP-пакетов» через Интернет, а не в виде аналоговых сигналов по телефонным линиям. IP-пакет — это просто порция данных, организованная таким образом, чтобы интернет - маршрутизаторы и компьютеры назначения могли понять и расшифровать то, что находится внутри него. (Дополнительные сведения см . в разделах «Что такое пакет?» и «Как работают маршрутизаторы: передача пакетов » .)

Вам не нужно покупать новый факсимильный аппарат, чтобы использовать FoIP. FoIP позволяет традиционным факсимильным аппаратам (называемым 3G ) передавать данные через Интернет, используя шлюзы между телефонными линиями и Интернетом. Если вы хотите вообще пропустить телефонные линии, вы можете использовать IP-факс, который подключается напрямую к Интернету. Когда вы передаете факс между двумя факсимильными IP-аппаратами, стоимость передачи такая же, как и для электронной почты , и это быстрее, потому что передача полностью осуществляется по широкополосным каналам.

Настройка FoIP очень похожа на настройку VoIP, и вы даже можете отправлять IP-факсы с помощью сервера VoIP. Однако, поскольку для факса требуется больше пропускной способности, чем для голоса, сервер VoIP не может автоматически работать без сбоев при передаче факсов. Обычно это требует некоторых модификаций, которые вы можете сделать, установив часть программного обеспечения. Некоторые компании также производят серверы, оптимизированные как для приложений VoIP, так и для приложений FoIP.

Есть много способов реализовать FoIP. В следующем разделе мы узнаем, как выглядит простая система IP-факса.

Использование FoIP: некоторые из ваших возможностей

  • Купите программное обеспечение, чтобы превратить свой компьютер в IP-факс.
  • Купите часть программного обеспечения, чтобы добавить возможности факсимильной связи к вашему текущему серверу VoIP.
  • Купить сервер FoIP/VoIP
  • Подпишитесь на услугу IP-факса для использования с вашим факсимильным аппаратом G3 (например, при использовании VoIP с вашим текущим домашним телефоном).
  • Купить IP-факс
Содержание
  1. Простая система FoIP
  2. Протоколы FoIP
  3. Вызовы FoIP

Простая система FoIP

В FoIP существует два основных метода передачи:

  • В подходе с промежуточным хранением факсимильная информация передается с факс-сервера (также называемого шлюзом ) на факс-сервер в виде вложений электронной почты. При этом используется низкоуровневый интернет-протокол (например, SMTP ).). Если вы отправляли факсы со своего компьютера в течение последних пяти лет, вы, вероятно, использовали метод промежуточного хранения. Это похоже на отправку электронного письма, адресатом которого является факсимильный аппарат, а не чей-то почтовый ящик. Недостатком здесь является то, что факсимильные аппараты не обмениваются информацией в режиме реального времени, поэтому это не похоже на традиционный сеанс факсимильной связи. Машины не могут обсуждать свои возможности (если отправитель — цветной факс, а получатель — черно-белый, кто-то будет разочарован), а отправитель не получает мгновенного подтверждения получения каждой страницы.
  • При IP-факсах в режиме реального времени информация о факсах передается с факс-сервера на факс-сервер в виде пакетов IP-данных с использованием высокоуровневого интернет-протокола, такого как TCP или UDP . Эти протоколы обеспечивают соединения в реальном времени, которые позволяют факсимильным аппаратам обмениваться информацией на каждом этапе пути (см. Как работает OSI , чтобы узнать об уровнях протоколов). IP-факс в режиме реального времени работает так же, как традиционный факс по телефонной линии.

Самое важное в FoIP сейчас — это подход в реальном времени. Существует множество возможных конфигураций системы IP-факса в реальном времени. Некоторые из наиболее распространенных включают в себя:

  • Факсимильный аппарат G3 (традиционный) на факсимильный аппарат G3
  • ПК с факсом на факсимильный аппарат G3
  • IP факсимильный аппарат на факсимильный аппарат G3
  • IP-факс на IP-факс

Независимо от того, какой метод вы используете, IP-адреса задействованы по крайней мере где-то на пути передачи. IP-адрес — это идентификационный код любого устройства, подключенного к Интернету. Если вы передаете факс между двумя факсимильными IP-аппаратами, номер телефона, на который вы отправляете факс, является просто псевдонимом. Номер телефона немедленно преобразуется в соответствующий IP-адрес принимающей машины. Если вы отправляете факс с IP-факса на факсимильный аппарат G3, IP-факсимильный аппарат использует номер телефона получателя для создания IP-адреса факс-сервера, расположенного ближе всего к принимающему аппарату. Близость имеет значение — вам нужен локальный факс-сервер, чтобы не было дорогих междугородних линий, задействованных в передаче факса с сервера на принимающую машину.

Вот более подробный взгляд на упрощенный сеанс FoIP в реальном времени между IP-факсом (как отправитель) и факсимильным аппаратом G3 (как получатель):

Сеанс IP-факса в реальном времени включает в себя все обмены, которые происходят в традиционном сеансе факса.

На первый взгляд, это все, что нужно для передачи IP-факса. Но за кулисами многое делается для преобразования между факсимильными сообщениями по телефонной линии, основанными на протоколе T.30 , и IP-факсами в реальном времени, использующими протокол T.38 . В следующем разделе мы более подробно рассмотрим этот процесс.

Протоколы FoIP

Чтобы понять, что должно происходить во время сеанса IP-факса, полезно более подробно рассмотреть фазы факса. Если вы читали книгу «Как работают факсимильные аппараты» , то знаете, что когда вы вставляете документ в факсимильный аппарат и набираете номер телефона, аппарат посылает сигнал по телефонным линиям на принимающую машину, чтобы инициировать факсимильный сеанс . Если принимающая машина отвечает серией тональных сигналов, которые у большинства из нас ассоциируются с отправкой факсов, отправляющая машина знает, что соединение установлено. В этот момент две машины обмениваются серией управляющих сигналов, сообщая друг другу такие вещи, как размер бумаги, которую они могут обрабатывать, являются ли они цветными или черно-белыми и какие типы сжатия данных они поддерживают.

Здесь важно отметить, что факсимильные аппараты являются цифровыми по своей природе. Цифровое — это то, что они изначально производят и что в конечном итоге понимают. Но телефонные линии аналоговые. Таким образом, факсимильные аппараты G3 используют протокол под названием T.30 для кодирования цифровой информации в аналоговые сигналы на передающей стороне и декодирования этих аналоговых сигналов обратно в цифровую информацию на принимающей стороне.

Как только каждая машина узнает возможности другой, отправляющая машина сканирует страницу и выдает серию битов (1 или 0), которые представляют черные и белые области страницы в цифровой форме. Затем он преобразует эти биты в аналоговые сигналы для передачи по телефонной линии. С другой стороны, принимающая машина декодирует данные страницы обратно в цифровую форму, считывает биты и распечатывает страницу на основе инструкций, предоставленных этими битами.

В сеансе факсимильной связи время решает все. Телефонные линии действительно хороши в этом отношении, потому что они обеспечивают постоянную синхронизацию для каждой фазы факсимильного сеанса — установление соединения, обмен управляющими сигналами, отправка и подтверждение получения данных страницы, отправка и подтверждение многостраничных предупреждений и завершение сеанса. На каждом этапе пути машины разговаривают друг с другом, чтобы убедиться, что все идет хорошо. Как вы видели в предыдущем разделе, сеанс факсимильной связи в режиме реального времени через Интернет включает в себя все эти этапы и подтверждения. FoIP использует тот же метод сжатия и интерпретации данных изображения, что и G3, но использует другой протокол для передачи этих данных. Протокол, позволяющий отправлять факсы в режиме реального времени через Интернет, называется протоколом T.38 ..

T.38 преобразует традиционные факсимильные данные в удобный для Интернета формат. По сути, это метод упаковки факсимильных сигналов и данных T.30 в виде IP-пакетов на передающей стороне и преобразования этих IP-пакетов обратно в сигналы и данные T.30 на принимающей стороне. Вот посмотрите на процесс преобразования, который происходит во время одной фазы сеанса FoIP между двумя факсимильными аппаратами G3:

Как видите, отправка факсов через Интернет может потребовать большого количества преобразований данных. С точки зрения эффективности было бы гораздо разумнее просто отказаться от старого протокола T.30 в пользу протокола, полностью цифрового и пакетного. Но так как факсимильная связь развивалась как технология телефонной линии, T.30 — единственный язык, который понимает каждый факсимильный аппарат — FoIP не может просто так отказаться от него. Но успешный сеанс в реальном времени со всеми традиционными фазами T.30 требует стабильности во времени, которую Интернет просто не может обеспечить. Это только одна из проблем, стоящих перед FoIP. В следующем разделе мы рассмотрим некоторые препятствия на пути к беспрепятственному сеансу IP-факсинга.

Вызовы FoIP

Существует несколько операционных проблем, влияющих на успешную передачу факса через Интернет. Одним из них является преобразование протокола . Поскольку существует около 250 миллионов факсимильных аппаратов, которые понимают только T.30, FoIP должен преобразовывать данные T.30 в данные T.38 для передачи, а затем преобразовывать данные T.38 обратно в данные T.30 для приема. Этот перевод происходит на факс-сервере/шлюзе .

Пакет программного обеспечения на факс-сервере действует как мост между двумя протоколами. Факсимильный/модемный компонент преобразует аналоговые факсимильные сигналы в цифровые данные на передающей стороне и цифровые данные в факсимильные сигналы на принимающей стороне. Факсимильный/сетевой компонент помещает цифровые данные в пакеты IP-данных на передающей стороне и разбирает эти пакеты на принимающей стороне. Компонент факса/протокола координирует фактическую синхронизацию T.38 с ожидаемой синхронизацией T.30 — например, программное обеспечение будет посылать сигнал, чтобы предотвратить истечение времени ожидания принимающего факсимильного аппарата, когда пакет задерживается.

Это подводит нас к другой проблеме с IP-факсами: сетевое время . Время передачи через различные узлы сети Интернет далеко не так стандартизировано, как время на телефонных линиях. Если время сеанса факса отключено, машины могут не понимать друг друга, и передача информации может быть повреждена или просто полностью прервется. При отправке факсов через IP задержки возникают по следующим причинам:

  • Обработка. Факс-шлюзу требуется время для выполнения преобразований T.30/T.38 и сбора данных факса в IP-пакеты для передачи.
  • Задержки в сети. Если какая-либо конкретная часть сети испытывает аномально высокий трафик, пакет может прибыть позже, чем ожидалось.
  • Буферы флуктуации. Шлюз факсимильной связи может задерживать пакеты на принимающей стороне на определенный период времени, чтобы компенсировать изменчивое время прибытия пакетов. Он хочет отправить все на принимающий факсимильный аппарат в правильном порядке и с правильными интервалами.

В случае буферов джиттера метод компенсации проблем синхронизации фактически вызывает некоторую дополнительную задержку. В большинстве случаев плохой синхронизации шлюз может договориться с принимающим факсимильным аппаратом о сохранении соединения до завершения передачи. Если пакет поступает на шлюз не по порядку, он может вернуть его в правильную последовательность, прочитав порядковый номер, включенный в каждый пакет.

Конечно, если пакет потерян, порядковый номер не читается. И когда вы имеете дело с такой сетью, как Интернет, пакеты иногда теряются. FoIP компенсирует потерянные пакеты, используя различные методы исправления ошибок. Одним из них являются избыточные пакеты, которые используются при передаче факсов через уровень протокола UDP/IP. Каждый пакет включает в себя свои собственные данные вместе с данными из предыдущего пакета, поэтому два последовательных пакета должны исчезнуть, чтобы данные были потеряны. Другая схема исправления ошибок встроена в уровень протокола TCP/IP. TCP требует подтверждения получения для каждого отправляемого пакета и повторно отправляет пакет, если подтверждения нет. (См. SearchNetworking: TCP/IP и searchNetworking: UDPузнать об этих протоколах.)

У FoIP есть много возможностей, прежде чем он станет таким же надежным, как традиционная факсимильная связь по телефонной линии, но реализация схемы IP-факса в реальном времени сделала его очень привлекательным вариантом для всех, кто отправляет много факсов на дальние расстояния. В большинстве случаев экономия средств и сетевая интеграция FoIP намного перевешивают недостатки, связанные с необходимостью время от времени повторно отправлять факс, который не проходит.

Для получения дополнительной информации о FoIP и связанных темах перейдите по ссылкам на следующей странице.

Много дополнительной информации

Статьи по Теме

  • Как работают факсимильные аппараты
  • Как работают маршрутизаторы
  • Как работают телефоны
  • Как работает VoIP
  • Что такое пакет?

Больше отличных ссылок

  • Intel: T.38 и будущее факса
  • Международный инженерный консорциум: Голос и факс по интернет-протоколу
  • Lanier: Общие сведения об IP-факсах - PDF
  • Soft-Switch.org: Отправка факсов по IP-сетям
  • Системные решения: IP-факс - PDF
  • Факс-решения для Windows NT

Источники

  • «Передача факсов по IP-сетям». Soft-Switch.org http://www.soft-switch.org/foip.html
  • «IP-факс». Системные решения. http://www.syssol.com.au/docs/specs/IP%20FAX-whitepaper.pdf
  • «IP-факс». Webopedia.com. http://www.webopedia.com/TERM/I/IP_faxing.html
  • «IP-факс». ДУХ ДСП. http://www.spiritdsp.com/ip_fax.html
  • «Понимание IP-факса». Ланье. http://www.lanier.com/pdf/2_0_ip_fax_wp.pdf
  • «Голос и факс по интернет-протоколу». Международный инженерный консорциум. http://www.iec.org/online/tutorials/vfoip/