T.38

T.38 — это стандарт Международного Союза Электросвязи для передачи факсимильных сообщений в реальном времени по IP-сетям.

Для факсов, передаваемых по протоколу T.38 зарезервирован MIME-тип image/t38.

История

Стандарт T.38 факс реле был разработан в 1998 году как способ передачи факсов в IP-сетях между существующими факс терминалами третьего класса (G3). Предыдущие стандарты факсимильной связи ITU Т.4 разрабатывались Международным союзом электросвязи в 1980 году, перед стремительным ростом развития Интернет. В конце 90-х технологии VoIP начали делать успехи в качестве альтернативы обычной ТФОП. Однако, вследствие того, что большинство VoIP систем оптимизировалось для голоса, а не для данных, обычные факсимильные машины не работали, или работали плохо из-за особенностей сети типа задержек, флуктуации, потерь пакетов, и т. д. Таким образом был необходим надёжный способ передачи факсов по IP .

Обзор

На практике посылка факса Т.38 проходит хотя бы частично через ТФОП, которая не регулируется стандартом Т.38, однако, существуют устройства публичного доступа Internet-Aware Fax (IAF), которые могут пересылать факсы друг другу полностью по IP сетям и не используя линии ТФОП. Типичный сценарий посылки факса стандартным факсимильным аппаратом Т.30 через голосовой VoIP шлюз с поддержкой Т.38, который инкапсулирует факсовый протокол Т.30 в поток данных Т.38. Далее данные маршрутизируются обычным способом, используя обычно транспортный протокол UDP, к месту назначения — факс серверу или другому голосовому VoIP шлюзу или терминалу с поддержкой Т.38, к которому подключен обычный Т.30 факс аппарат.

Рекомендации Т.38 описывают использование обоих протоколов транспортного уровня — TCP и UDP, на практике же, однако, в подавляющих случаях используется UDP ввиду усложнённой избыточности требований протокола TCP в случае потери пакетов и перепосылки. При использовании UDP чувствительность к потерям пакетов компенсируется посылкой пакетов с избыточными данными. Протокол Т.38 не затрагивает сигнализацию, и, таким образом, встраивается в стек других VoIP протоколов: H.323, SIP, MGCP и IAX.

Операции

Существует два основных пути, по которым факсимильные сообщения передаются через IP сети. Стандарт T.37 определяет использование электронной почты, по которой факсимильное изображение передаётся в виде вложенного объекта, и, таким образом, доставляется получателю. Понятно, что при этом используются процессы с промежуточным накоплением (например — очередь на отправку/приём почтового сервера). T.38, однако, определяет протокол, который оговаривает использование протокола T.30 и в терминалах отправителя и в получателя. (См. диаграмму выше.) T.38 позволяет каждому передавать факс через IP сети в режиме реального времени, так же, как оригинальные стандарты факса G3 сделали это возможным для традиционной телефонной сети (мультиплексный канал с разделением по времени (TDM)), также называемой публичной телефонной сетью или ТФОП.

Специальный протокол потребовался для факса в реальном времени при передаче по IP, так как существующие факсимильные терминалы поддерживали только подключения к ТФОП, где сигнал был в общем то гладок и непрерывен, в противоположность неровной отправке и прибытию пакетов IP. Способ передачи протокола должен был уничтожить эти несоответствия и сделать IP сеть «невидимой» для конечных факс терминалов, то есть пользователь так называемого обычного факс аппарата не должен знать, что факсимильный запрос передавался через IP сеть. Сетевые взаимодействия, поддерживаемые T.38 проиллюстрированы выше. Два факсимильных терминала с обеих сторон соединяются с использованием факсимильного протокола T.30, изданного Международным союзом электросвязи в 1980 году. Взаимосвязь ТФОП с коммутируемой или маршрутизируемой IP сетью требует «шлюза» между IP сетями и ТФОП. Голосовые IP шлюзы поддерживают TDM (для цифровых Т1/Е1 и BRI портов) на стороне ТФОП и VoIP и FoIP на стороне IP.

При голосовой сессии шлюз получает пакеты со стороны IP, накапливает несколько пакетов в буфер, чтобы гарантировать непрерывность потока данных TDM перед их отправкой, и далее, до конечного телефона или терминала, где их в конечном счете слышит человек или они сохраняются на компьютере для последующего воспроизведения. Шлюз использует методы управления пакетами, чтобы улучшить качество речи при наличии сетевых ошибок, используя естественную способность человека к неслышимым случайно пропавшим или повторенным пакетам. Но факсимильные данные передаются модемами, которые более чувствительны к ошибкам. Современные факс протоколы имеют встроенные механизмы коррекции ошибок Error Correction Mode (ECM), но для их работы также требуется защита от потерь.

Недостающие пакеты будут в худшем случае терминировать факсимильный сеанс или создавать одну или более линий изображения при ошибке в лучшем случае. Таким образом работа T.38 должна «вводить в заблуждение» факс терминалы таким образом, что они общается непосредственно с другим терминалом T.30. Это также может восполнить сетевые задержки и так называемые методы фальсификации, а также средства борьбы с пропавшими пакетами или пакетами с большой задержкой с тем, чтобы организовать отправку и приём факсов методом полной буферизации данных.

Имитация работы Т.30 использует логику, осуществленную в механизме протокола реле T.38, который изменяет команды протокола и ответы на стороне TDM, чтобы даже при наличии сетевых задержек на стороне IP не прерывать факсимильную передачу. Это делается, например, путём дублирования линий изображения или преднамеренно посылая сообщение с запросом повторной передачи, чтобы в итоге сделать прозрачной посылку и получение для факс терминалов. Сети, которые не имеют потерь пакетов или чрезмерных задержек, могут показать приемлемую факсимильную работу без T.38, если внутренний тайминг Импульсно-кодовой модуляции во всех шлюзах имеет очень высокую точность (объяснения ниже). T.38 не только удаляет эффект зависимости от Импульсно-кодовой модуляции в соединених, которые обычно требуют синхронизации, но также уменьшает необходимую сетевую пропускную способность примерно в 10 раз, и в то же время исправляет потери и задержки пакетов.

Факс при VoIP-соединении отправляется следующим способом:

• во время голосового разговора факсовый аппарат (факс-модем или иное факсовое устройство) инициирует передачу факса путём посыла специальных тонов, которые обнаруживаются и с помощью сигнализации H.245 (в случае протокола H.323) или стандартной сигнализации SIP голосовой логический канал передачи (по протоколам G.729, G.723 и т. п.) закрывается, и открывается логический канал передачи по протоколу T.38.

После завершения передачи факса (при потере управляющих тонов факсового аппарата) в свою очередь закрывается логический канал для T.38 и открывается голосовой логический канал для продолжения разговора.

Уменьшение полосы пропускания

Как показано на диаграмме ниже, шлюз T.38 состоит из двух основных элементов: факс-модемов и подсистемы T.38. Факс-модем модулирует и демодулирует семплы аналоговых данных, превращая представленные аналоговые сигналы в оцифрованные данные (бинарные), и наоборот. В цифровых сетях TDM ТФОП аналоговый сигнал голоса или факс-модема (там этому нет различий) дискретизируется 8 000 раз в секунду, и кодируется как 8-битовые байты данных. Таким образом 8000 в каждом байте организуются в полосу 8000 х 8 = 64 000 (64 Кбит) бит в секунду, по которой передаются данные модема (или голоса) в одном направлении. Для направлений в обе стороны модема потребуется 128 000 битов (128 Кбит) полосы пропускания сети в секунду. Однако, типичный модем при передаче факса передает данные только со скоростью 14 400 бит/сек. Следовательно, если аналоговые данные сначала преобразованы к цифровому виду, они будут занимать только 14 400 бит/сек (плюс небольшие издержки сети в виде дополнительных нескольких байтов). И так как факс протокол T.30 является полудуплексным протоколом, сеть необходима в основном для передачи только в одну сторону.

Синхронизация при импульсно-кодовой модуляции

На предыдущей диаграмме в факс терминале и в голосовом шлюзе используется кварцевый генератор, который нужен чтобы модулировать семплы аналоговой линии 8 000 раз в секунду. Этот генератор как правило очень точен, но в некоторых дешевых терминальных адаптерах (в одно- или двухлинейных шлюзах), генератор может быть удивительно неточным. Если терминал будет посылать данные шлюзу, и генератор шлюза будет немного медленней, то буфер (джиттер-буфер) на шлюзе окажется переполненным, и таким образом передача оказывается прерванной. Так как разница хода генераторов является, часто, весьма мала, то эта проблема обнаруживается при длинных, многостраничных отправках факсов, при которых джиттер-буфер оказывается совсем не заполненным, или переполненным в шлюзе, или размеры его просто выходят за пределы при нефиксированной длине буфера, в который попадают данные об отсутствующих или дублированных пакетах.

См. также

• G.711 — факсы можно передавать и в «чистом» (без сжатия голоса) протоколе G.711.
• FoIP — Fax over IP: все методы передачи факсимильных сообщений по IP сетям.

Проприетарное ПО

• VentaFax
• Venta4Net

Ссылки

• ITU-T Recommendation T.38, Procedures for real-time Group 3 facsimile communication over IP networks, April 2002.
• ITU-T Recommendation T.38, Procedures for real-time Group 3 facsimile communication over IP networks, June 1998.
• ITU-T Recommendation T.38 Amendment 2 Annex D, 'SIP/SDP Call Establishment Procedures', February 2000.
• [www.itu.int/rec/T-REC-T.38 ITU-T Recommendation T.38 : Procedures for real-time Group 3 facsimile communication over IP networks]
• [tools.ietf.org/html/rfc3362 RFC 3362: Real-time Facsimile (T.38) - image/t38 MIME Sub-type Registration]

Отрывок, характеризующий T.38

«Ах, что бы мне ему сделать!» – проговорил сам с собою Петя и, отворив дверь, пропустил мимо себя мальчика.
Когда барабанщик вошел в избушку, Петя сел подальше от него, считая для себя унизительным обращать на него внимание. Он только ощупывал в кармане деньги и был в сомненье, не стыдно ли будет дать их барабанщику.


От барабанщика, которому по приказанию Денисова дали водки, баранины и которого Денисов велел одеть в русский кафтан, с тем, чтобы, не отсылая с пленными, оставить его при партии, внимание Пети было отвлечено приездом Долохова. Петя в армии слышал много рассказов про необычайные храбрость и жестокость Долохова с французами, и потому с тех пор, как Долохов вошел в избу, Петя, не спуская глаз, смотрел на него и все больше подбадривался, подергивая поднятой головой, с тем чтобы не быть недостойным даже и такого общества, как Долохов.
Наружность Долохова странно поразила Петю своей простотой.
Денисов одевался в чекмень, носил бороду и на груди образ Николая чудотворца и в манере говорить, во всех приемах выказывал особенность своего положения. Долохов же, напротив, прежде, в Москве, носивший персидский костюм, теперь имел вид самого чопорного гвардейского офицера. Лицо его было чисто выбрито, одет он был в гвардейский ваточный сюртук с Георгием в петлице и в прямо надетой простой фуражке. Он снял в углу мокрую бурку и, подойдя к Денисову, не здороваясь ни с кем, тотчас же стал расспрашивать о деле. Денисов рассказывал ему про замыслы, которые имели на их транспорт большие отряды, и про присылку Пети, и про то, как он отвечал обоим генералам. Потом Денисов рассказал все, что он знал про положение французского отряда.
– Это так, но надо знать, какие и сколько войск, – сказал Долохов, – надо будет съездить. Не зная верно, сколько их, пускаться в дело нельзя. Я люблю аккуратно дело делать. Вот, не хочет ли кто из господ съездить со мной в их лагерь. У меня мундиры с собою.
– Я, я… я поеду с вами! – вскрикнул Петя.
– Совсем и тебе не нужно ездить, – сказал Денисов, обращаясь к Долохову, – а уж его я ни за что не пущу.
– Вот прекрасно! – вскрикнул Петя, – отчего же мне не ехать?..
– Да оттого, что незачем.
– Ну, уж вы меня извините, потому что… потому что… я поеду, вот и все. Вы возьмете меня? – обратился он к Долохову.
– Отчего ж… – рассеянно отвечал Долохов, вглядываясь в лицо французского барабанщика.
– Давно у тебя молодчик этот? – спросил он у Денисова.
– Нынче взяли, да ничего не знает. Я оставил его пг'и себе.
– Ну, а остальных ты куда деваешь? – сказал Долохов.
– Как куда? Отсылаю под г'асписки! – вдруг покраснев, вскрикнул Денисов. – И смело скажу, что на моей совести нет ни одного человека. Разве тебе тг'удно отослать тг'идцать ли, тг'иста ли человек под конвоем в гог'од, чем маг'ать, я пг'ямо скажу, честь солдата.
– Вот молоденькому графчику в шестнадцать лет говорить эти любезности прилично, – с холодной усмешкой сказал Долохов, – а тебе то уж это оставить пора.
– Что ж, я ничего не говорю, я только говорю, что я непременно поеду с вами, – робко сказал Петя.
– А нам с тобой пора, брат, бросить эти любезности, – продолжал Долохов, как будто он находил особенное удовольствие говорить об этом предмете, раздражавшем Денисова. – Ну этого ты зачем взял к себе? – сказал он, покачивая головой. – Затем, что тебе его жалко? Ведь мы знаем эти твои расписки. Ты пошлешь их сто человек, а придут тридцать. Помрут с голоду или побьют. Так не все ли равно их и не брать?
Эсаул, щуря светлые глаза, одобрительно кивал головой.
– Это все г'авно, тут Рассуждать нечего. Я на свою душу взять не хочу. Ты говог'ишь – помг'ут. Ну, хог'ошо. Только бы не от меня.
Долохов засмеялся.
– Кто же им не велел меня двадцать раз поймать? А ведь поймают – меня и тебя, с твоим рыцарством, все равно на осинку. – Он помолчал. – Однако надо дело делать. Послать моего казака с вьюком! У меня два французских мундира. Что ж, едем со мной? – спросил он у Пети.
– Я? Да, да, непременно, – покраснев почти до слез, вскрикнул Петя, взглядывая на Денисова.
Опять в то время, как Долохов заспорил с Денисовым о том, что надо делать с пленными, Петя почувствовал неловкость и торопливость; но опять не успел понять хорошенько того, о чем они говорили. «Ежели так думают большие, известные, стало быть, так надо, стало быть, это хорошо, – думал он. – А главное, надо, чтобы Денисов не смел думать, что я послушаюсь его, что он может мной командовать. Непременно поеду с Долоховым во французский лагерь. Он может, и я могу».
На все убеждения Денисова не ездить Петя отвечал, что он тоже привык все делать аккуратно, а не наобум Лазаря, и что он об опасности себе никогда не думает.
– Потому что, – согласитесь сами, – если не знать верно, сколько там, от этого зависит жизнь, может быть, сотен, а тут мы одни, и потом мне очень этого хочется, и непременно, непременно поеду, вы уж меня не удержите, – говорил он, – только хуже будет…


Одевшись в французские шинели и кивера, Петя с Долоховым поехали на ту просеку, с которой Денисов смотрел на лагерь, и, выехав из леса в совершенной темноте, спустились в лощину. Съехав вниз, Долохов велел сопровождавшим его казакам дожидаться тут и поехал крупной рысью по дороге к мосту. Петя, замирая от волнения, ехал с ним рядом.
– Если попадемся, я живым не отдамся, у меня пистолет, – прошептал Петя.
– Не говори по русски, – быстрым шепотом сказал Долохов, и в ту же минуту в темноте послышался оклик: «Qui vive?» [Кто идет?] и звон ружья.
Кровь бросилась в лицо Пети, и он схватился за пистолет.
– Lanciers du sixieme, [Уланы шестого полка.] – проговорил Долохов, не укорачивая и не прибавляя хода лошади. Черная фигура часового стояла на мосту.
– Mot d'ordre? [Отзыв?] – Долохов придержал лошадь и поехал шагом.
– Dites donc, le colonel Gerard est ici? [Скажи, здесь ли полковник Жерар?] – сказал он.
– Mot d'ordre! – не отвечая, сказал часовой, загораживая дорогу.
– Quand un officier fait sa ronde, les sentinelles ne demandent pas le mot d'ordre… – крикнул Долохов, вдруг вспыхнув, наезжая лошадью на часового. – Je vous demande si le colonel est ici? [Когда офицер объезжает цепь, часовые не спрашивают отзыва… Я спрашиваю, тут ли полковник?]
И, не дожидаясь ответа от посторонившегося часового, Долохов шагом поехал в гору.
Заметив черную тень человека, переходящего через дорогу, Долохов остановил этого человека и спросил, где командир и офицеры? Человек этот, с мешком на плече, солдат, остановился, близко подошел к лошади Долохова, дотрогиваясь до нее рукою, и просто и дружелюбно рассказал, что командир и офицеры были выше на горе, с правой стороны, на дворе фермы (так он называл господскую усадьбу).
Проехав по дороге, с обеих сторон которой звучал от костров французский говор, Долохов повернул во двор господского дома. Проехав в ворота, он слез с лошади и подошел к большому пылавшему костру, вокруг которого, громко разговаривая, сидело несколько человек. В котелке с краю варилось что то, и солдат в колпаке и синей шинели, стоя на коленях, ярко освещенный огнем, мешал в нем шомполом.
– Oh, c'est un dur a cuire, [С этим чертом не сладишь.] – говорил один из офицеров, сидевших в тени с противоположной стороны костра.
– Il les fera marcher les lapins… [Он их проберет…] – со смехом сказал другой. Оба замолкли, вглядываясь в темноту на звук шагов Долохова и Пети, подходивших к костру с своими лошадьми.
– Bonjour, messieurs! [Здравствуйте, господа!] – громко, отчетливо выговорил Долохов.
Офицеры зашевелились в тени костра, и один, высокий офицер с длинной шеей, обойдя огонь, подошел к Долохову.
– C'est vous, Clement? – сказал он. – D'ou, diable… [Это вы, Клеман? Откуда, черт…] – но он не докончил, узнав свою ошибку, и, слегка нахмурившись, как с незнакомым, поздоровался с Долоховым, спрашивая его, чем он может служить. Долохов рассказал, что он с товарищем догонял свой полк, и спросил, обращаясь ко всем вообще, не знали ли офицеры чего нибудь о шестом полку. Никто ничего не знал; и Пете показалось, что офицеры враждебно и подозрительно стали осматривать его и Долохова. Несколько секунд все молчали.
– Si vous comptez sur la soupe du soir, vous venez trop tard, [Если вы рассчитываете на ужин, то вы опоздали.] – сказал с сдержанным смехом голос из за костра.
Долохов отвечал, что они сыты и что им надо в ночь же ехать дальше.
Он отдал лошадей солдату, мешавшему в котелке, и на корточках присел у костра рядом с офицером с длинной шеей. Офицер этот, не спуская глаз, смотрел на Долохова и переспросил его еще раз: какого он был полка? Долохов не отвечал, как будто не слыхал вопроса, и, закуривая коротенькую французскую трубку, которую он достал из кармана, спрашивал офицеров о том, в какой степени безопасна дорога от казаков впереди их.
– Les brigands sont partout, [Эти разбойники везде.] – отвечал офицер из за костра.
Долохов сказал, что казаки страшны только для таких отсталых, как он с товарищем, но что на большие отряды казаки, вероятно, не смеют нападать, прибавил он вопросительно. Никто ничего не ответил.
«Ну, теперь он уедет», – всякую минуту думал Петя, стоя перед костром и слушая его разговор.