孙贵东，徐塞虹
北京邮电大学计算机科学与技术学院，北京（100876）
E-mail：grade_sun@yahoo
摘要：IP网络的迅速发展使其所能提供的新业务越来越多，IP传真就是其中极为重要的应用。本为概述了IP传真的两种模式，重点介绍了遵循T.38协议的实时IP传真方式，然后简要介绍了H.323系统的有关知识，最后详细介绍了在H.323系统上实现实时IP传真的关键技术。 关键词：H.323，传真，FoIP，T.38
中图分类号：TP393
1.引言
随着Internet的迅速发展，IP技术与传统电信技术的融合步伐进一步加快，形成了一系列新技术，其中典型的有IP电话技术、IP传真技术、IP多媒体通信技术等。传真通信是一种传统的固定图像通信手段，IP
传真(FoIP)是将原电话网上传送的传真引入到IP网进行传输，既可实现传统的传真功能[1]，又便于开发新的业务，同时由于IP传真业务成本相对很低且传真通信现有用户数量巨大，因此IP传真具有相当的市场竞争力。 H.323协议作为分组交换网络的多媒体通信协议，用来在基于包交换的网络上传输音频、视频和数据[2]，经过10年的版本发展，已经非常完善，并得到了业界的广泛认同，因此把传真数据作为H.323的有效载荷在IP网络上传输成为研究的热点。
2.IP传真概述
所谓IP传真，就是利用IP网络部分或全部代替PSTN进行传真通信。传统传真通信技术与IP技术相结合，使IP传真具有了很多传真不具有的优点。其最大优点就是IP传真在远程中继上使用的是IP网，而不是PSTN。由于IP网可以动态地分配与使用带宽资源，就具有了比基于固定带宽分配的PSTN更高带宽利用率。通过IP网络传送传真有两种方式：T.37协议描述的存储转发模式和T.38协议描述的实时传送模式。
2.1存储转发模式
基于的存储转发模式的T.37标准，它使用了互联网标准、简单信息传输协议 (SMTP)，
还增加了一些新的协议和过程，来完成寻址和其它完成传真传输必需的过程。发送方用户首先将传真发送到服务器，服务器会将它发送到远端的服务器，由远端服务器最终将传真发送到被叫用户。之后，发送方用户得到传真发送是否成功的信息。此模式缺少传统那个传真机具有的即时证实信号，不能满足用户的直观感受。 2.2实时传送模式
实时传送模式不同于存储转发模式传真之处是其存在一个端到端的传真会话，并且收发两个传真机是同时完成工作的。在实时传送模式下，两部传真设备可以通过PSTN中使用的标准T.30建议传送传真。T.30是建立和处理两台传真机通信的标准方法。双方传真机仍然要进行同步和数据发送，不同的只是两地之间的通信连接不是通过电话线，而是通过IP网络。此模式具有直观、有即时证实等优点，正逐渐成为IP传真的主流。
3.实时IP传真及其标准T.38协议
3.1T.38协议简介
为了使实时IP传真更广泛地得到使用，ITU-T规定了开放的T.38标准。按照T.38规定，实时IP传真网关之间的数据传输有两种实现方法：应用TCP(传输控制协议)传输、应用UDP(用户数据报协议)及可选的纠错算法进行传输[3]。T.38协议网络分层如图一所示： 图1 T.38协议的网络分层
发送网关接收来自发送传真终端的T.30消息流，并根据T.38建议转换为IFP(Internet
Facsimile Protocol)包，然后选用传输协议(TCP/UDP)通过IP网进行传输。接收网关收到来自发送网关的封包，将其还原为T.30消息流，直接传送给接收传真终端。接收网关同时接收传真终端发来的响应并传递给发送网关。因此，全部T.30建议的操作是直接在发送传真终端和接收传真终端之间进行的。
通过IP网络实时传输传真数据时，可以采用TCP/IP，也可以采用UDP/IP。TCP具有交付认可功能，也就是保证无差错传输的重发机制，但同时会增加网络时延，尤其是在丢包和数据出错的情况下，时延
会显著增加，很可能导致通信中断。UDP是数据报传输协议，信息发送后不需要交付认可，其优点是传输时延小，但可能会产生数据差错，需要其他附加协议保证传输的顺序和提供纠错功能。在T.38协议中，采用UDPTL协议来进行传输和纠错。考虑到传真通信本身具有一定的容错特性，因此采用UDP协议能够提供满意的数据传输质量。采用UDP/IP的封包格式如图二所示[3]：
图2 UDPTL/UDP/IP封包格式
3.2实时IP传真通信过程示例
实时IP传真的传真信息传输过程是发送传真终端首先将传真信息传送到发送网关，传真发送网关将传真信息转换为IFP包，再将IFP包放在UDP/IP包内并通过IP网传送给接收网关，接收网关将IFP包恢复成传真信息，再发送给接收传真终端。因为传真通信是双向传
输，所以接收终端也以相同的过程向发送传真终端发送信息[4]。采用UDP协议的实时IP传真通信过程如图三所示：
图3 实时IP传真的通信过程
传真实际上是一种电话呼叫，需要建立呼叫，以及像电话一样释放呼叫。在任何情况下，
在IP传真呼叫的两端都必须知道对方的地址以及端口号，进行网关传输能力的协商，包括传输协议的选择（TCP/UDP）,T.38协议版本的选择等。H.323协议被普遍认为是目前在分组网上支持语音、图像和数据业务最成熟的协议。那么我们就可以通过H.323端点间建立起呼叫，之后打开两端的传真通道进行传真通信。
4.H.323协议概述
为了能在不保证QoS的分组交换网络上展开多媒体会议，由ITU的第15研究组SG-15于1996年通过H.323建议的第一版，由于各主流厂商、运营商的支持，H.323标准不断得到完善和发展。采用H.323协议，各个不同厂商的多媒体产品和应用可以进行互相操作，用户不必考虑兼容性问题。该协议为商业和个人用户基于LAN、MAN的多媒体产品协同开发
奠定了基础。
在 H.323多媒体通信系统中，使用可靠的、面向连接的TCP 协议传输RAS(Registration ， Admission and Status)信令、H.225.0呼叫信令和H.245控制信令。视频和音频信息在采用RTP(实时传输协议)打包后，使用UDP 协议进行传输，以达到较小的传输时延。
H.323系统由终端、网关、多点控制单元(MCU)、网守(Gatekeeper)等单元组成。其中终端、网关、多点控制单元可用于发起和接收呼叫，又称为端点(Endpoint)，网守仅参与呼叫的控制。
H.323系统的呼叫建立过程涉及到三种信令：RAS 信令、H.225.0呼叫信令和H.245控制信令。H.225.0和H.245是H.323系统的核心控制协议，前者主要用于呼叫控制，后者用于媒体信道控制。RAS 信令的主要功能有：查网守、端点注册、端点定位、接入许可和带宽修改。
常规的H.323系统协议过程是首先利用H.225.0信令建立呼叫，然后进行能力交换，最后才能打开逻辑通道，进行音频、视频等数据的传输，传输完毕后关闭通道，结束本次呼叫。
5. H.323系统上实时IP 传真的实现
H.323提供了一种格式，允许在开始IP 网络传输语音数据之前选择编码器或者编码的算法。T.38己经被列为H.323协议的传真编码的选择之一。基于H.323的实时传真过程中，通信双方需要由语音媒体流切换到传真媒体流，其过程如图四所示：
Originating
Terminating OpenLogicalChannelAck (T.38)
CloseLogicalChannelAck (audio)
CloseLogicalChannel (audio)
CloseLogicalChannel (audio)
RequestModeAck (T.38)
OpenLogicalChannel (T.38)
图4 H.323中语音媒体流到T.38传真媒体流的切换
通信双方己建好语音通道，任何一方在检测到传真信号音(CNG ，CED ，V21前导标志)时，该端点将向对端发送H.245消息RequestMode ，请求变为t38fax 数据模式。对端将发送RequestModeAck 响应，然后双方都将向对端发出请求Req-CLoseLogCh(关闭语音通道)和Req-OpenLogCh(打开传真通道)，当双方都收到打开传真逻辑通道的确认消息后，这样传真通道协商成功(端口号一般仍旧采用原来的语音端口，或在此过程中协商)，开始发送和接收传真数据。协商成功的前提是在之前的H.245的能力交换中双方都支持T.38编码模式。
6.结束语
本文重点分析了基于T.38标准的实时IP传真的有关原理，简要介绍了应用于分组交换网路上多媒体通信的H.323协议，分析了在H.323系统上实现实时IP传真的关键技术。通过IP传真业务，长途传真可以节省大量费用，相信随着Internet技术的迅猛发展，实时IP 传真的服务质量将会进一步提高，FoIP业务必将得到广泛的应用。
参考文献
[1] 刘立柱．《网络传真通信原理与技术》[M]，北京：国防工业出版社，2006．
[2] 糜正琨．《IP网路电话技术》[M]，北京：人民邮电出版社，2000．
[3] ITU-T．T.38 Procedures for real-time Group 3 facsimile communication over IP networks，2007．
[4] Daniel Collins．《V oIP技术与应用》[M]，舒华英，李勇等译，北京：人民邮电出版社，2003．
The Research of Real-Time FoIP over H.323 System
Sun Guidong，Xu Saihong
College of Computer Science and Technology，Beijing University of Posts and
Telecommunications，Beijing (100876)
Abstract
Real-time FoIP (Fax over IP) is one of the important services over IP networks. This paper mainly introduces the two modes of FoIP, especially the real-time mode based on T.38 protocol. The paper also introduces the principle of H.323 protocol, and analyses the realization of real-time FoIP over H.323 system.
Keywords：H.323，Fax，FoIP，T.38
豫公网安备41160202000603
站长QQ:729038198
关于我们
投诉建议