Faxtechnologie in VoIP-Netzen.

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1 Faxtechnologie in VoIP-Netzen

2 Gliederung Faxarten Das traditionelle Fax VoIP Faxarten
- Fax-Pass-Through - T38 Fax-Übertragung - HDLC-Protokoll Pass-Through versus T.38 Fax-Relay Quellen

3 Faxarten Das traditionelle Fax mit T.30 Standart VoIP Fax-Pass-Through
T.38-Fax-Relay-Verfahren

4 Das traditionelle Fax mit T.30 Standart
Das T.30 Faxprotokoll wurde ursprünglich für Netzwerke konzipiert, die einen unterbrechungsfreien Datenfluss bieten. Es toleriert beispielsweise keine Verzögerungen, wie Laufzeitverzögerungen (Jitter) und Paketverluste. Somit ist es für die Übertragung in IP-Netzen ohne zusätzliche Hilfsmittel nicht geeignet. Das T.30 Faxprotokoll ist ursprünglich für Netzwerke konzipiert worden, die einen Unterbrechungsfreien Datenfluss bieten. Es toleriert beispielsweise keine Verzögerungen, Laufzeitverzögerungen (Jitter) und Paketverluste. Somit ist es für die Übertragung in IP-Netzen ohne zusätzliche Hilfsmittel nicht geeignet.

5 Fax-Pass-Through Bei dieser Übertragungsart geschieht die Übertragung
via Sprachkanal in einem paketbasierten Netzwerk. Fax-Pass-Through verweist auf den Transport von Faxen oder Modemsignalen über einen Sprachkanal durch ein paketbasiertes Netzwerk sowie mit einer geeigneten Verschlüsselung für die Signale. Hierbei gibt es zwei Möglichkeiten der Implementierung. Hierbei gibt es zwei Möglichkeiten der Implementierung.

6 Fax-Pass-Through Möglichkeit 1 Zur Übertragung wird der G.711 Code
in Verbindung mit deaktivierter Voice Activity Detection (VAD) und deaktivierter Echo Cancellation (EC) genutzt. Nachteil: Bei dieser Methode wird dem Faxgerät eine fest Nummer zugeordnet. Was bedeutet, dass nicht mehr alle Kanäle die eine IP-basierte Anlage bietet genutzt werden können. Möglichkeit1: Die Minimalanforderung hierfür ist die Nutzung des Codes G.711 und zusätzlich die Deaktivierung der Voice Activity Detection und der Echo Cencellation. Nachteil: Bei dieser Methode wird dem Fax ein fester Kanal zugewiesen und somit Können nicht mehr alle Kanäle der IP-basierten Anlage genutzt werden.

7 Fax-Pass-Through Möglichkeit 2
Ist die Verwendung von Gateways die zwischen Sprach- und Faxverbindungen in Echtzeit unterscheiden können. Zur Unterscheidung dient hier die V.21 Präambel. Nachteil: Die Faxverbindung wird mit Audiosignalen gleichgesetzt. Jegliche Art der Interpretation bleibt hier den Endgeräten überlassen und jede Verzerrung oder Störung der Töne beeinflusst die Qualität der Übertragung. Möglichkeit 2: Die eleganter Lösung besteht darin, Gateways zu installieren, die zwischen Sprach und Faxverbindung in Echtzeit unterscheiden können. Diese Geräte erkennen die V.21 Präambel als Teil einer Faxverbindung. Sobald dies der Fall ist wechselt das Gateway automatisch in den Pass-Through-Betrieb. Nachteil: Ist, dass hierbei Faxverbindungen mit Audio gleichgesetzt werden. Jegliche Art der Interpretation bleibt hier den Endgeräten überlassen und Jede Verzerrung oder Störung der Töne beeinflusst die Qualität der Übertragung.

8 T.38 Fax Relay Das T.38 Protokoll wurde von der
ITU (International Telekommunication Union) entwickelt und dient zur Echtzeit-Faxübertragung in IP-Netzen. Der T.38 Standard überwindet Ausfälle die bei der Kommunikation zwischen zwei T.30-Endgeräten entstehen können. - Verzögerungen - Jitter - Paketverluste Das T.38 Fax_Relay Ist ein ITU-Protokoll (International Telekommunication Union) das eine Echtzeit-Faxübertragung über IP ermöglicht. Es wurde speziell konzipiert um die Unzuverlässigkeit des T.30-Protokolls in IP-Netzen zu umgehen. Der T.38 Standard überwindet Ausfälle bei der Kommunikation zwischen zwei T.30-Endgeräten wie Verzögerungen, Jitter und Paketverluste.

9 T.38 Fax Relay Zur Übertragung werden die T.30-Faxtöne in spezielle HDLC-Frames (High-Level Data Link Control) umgewandelt (Demodulation), bevor die Daten über das Netzwerk versandt werden. Auf der Empfängerseite werden die Daten wieder in T.30-Faxtöne umgewandelt (Modulation). Die Faxgeräte senden und empfangen Töne und erkennen dabei nicht, dass dazwischen ein Fax-Relay-Prozess stattfindet. Im Gegensatz zur Pass-Through-Methode schlüsselt das T.38 Fax Relay die T.30-Faxtöne in ihre spezifischen HDLC-Frames auf (Demodulation), bevor es die Informationen durch das Netzwerk schickt. Die Informationen werden über das Sprachnetz mithilfe des T.38-Protokoll gesendet und danach auf der Empfängerseite wieder in Töne umgewandelt (Modulation). Die Faxgeräte senden und empfangen Töne und erkennen nicht, dass dahinter ein Demodulation/Modulation FaxRelay-Prozess stattfindet.

10 HDLC-Protokoll Das HDLC Protokoll ist ein strukturiertes Protokoll,
mit dem ungleiche Geräte über Datennetze miteinender kommunizieren können. Es ist ein codeunabhängiges Sicherheitsprotokoll für Punkt-zu-Punkt-Verbindungen und Mehrpunktverbindungen. Im HDLC-Protokoll sind bestimmte Frames festgelegt, in denen die Datenblöcke aus der Vermittlungsschicht eingebettet werden und über die physikalische Verbindung übertragen werden. Das HDLC Protokoll ist ein strukturiertes Protokoll, mit dem ungleiche Geräte über Datennetze miteinender kommunizieren können. Es ist ein codeunabhängiges Sicherheitsprotokoll für Punkt-zu-Punkt-Verbindungen und Mehrpunktverbindungen. Im HDLC-Protokoll sind bestimmte Frames festgelegt, in denen die Datenblöcke aus der Vermittlungsschicht eingebettet und über die physikalische Verbindung übertragen werden.

11 HDLC-Protokoll Nach DIN 66 221 besteht ein HDLC-Frame aus:
einer Blockbegrenzung (Flag) einem Adressfeld einem Steuerfeld einem Datenfeld (<132 Byte) einem Blockprüffeld (FCS) einer abschließenden Blockbegrenzung Nach DIN besteht ein HDLC-Rahmen aus: der Blockbegrenzung (Flag) dem Adressfeld dem Steuerfeld dem Datenfeld (<132 Byte) dem Blockprüffeld (FCS) der abschließenden Blockbegrenzung Es besteht aus mehreren Blöcken, in der Regel acht Stück. Die Zusammenfassung von 8 Blöcken wird Fenster genannt. Die Datenblöcke sind von 0 – 7 ( ) durchnummeriert und werden bei unterschiedlichem Eintreffen am Empfangsort entsprechenden sortiert. Ein HDLC-Protokoll besteht aus mehreren Blöcken, in der Regel acht Stück. Die Zusammenfassung von 8 Blöcken wird Fenster genannt. Die Datenblöcke sind von 0 – 7 ( ) nummeriert und werden bei unterschiedlichem eintreffen am Empfangsort entsprechenden sortiert.

12 HDLC-Protokoll Eines der wichtigsten Merkmale
des HDLC-Protokolls ist die Flusskontrolle. Jeder Frame muss vom Empfänger quittiert werden. Das Ausbleiben einer Quittung veranlasst den Absender vom weiteren Versand zunächst abzusehen. Zum senden wird der so genannte Asynchron Balanced Mode (ABM) eingesetzt. Eines der wichtigsten Merkmale von HDLC ist die Flusskontrolle. Jedes Fenster wird vom Empfänger quittiert. Das Ausbleiben einer Quittung veranlasst den Absender vom weiter Versand zunächst abzusehen. Zum senden wird der so genannte Asynchron Balanced Mode (ABM) eingesetzt. Der ABM besteht aus drei verschiedenen Typen von Frames: Unnumbered Frames (Verbindungsaufbau und Abbau) I-Frames (Transport der Daten) Supervisory Frame (Fehlerkorrektur und Flusskontrolle) Bitfehlerrate 3,5x10exp-4 Blockfehlerrate 10exp-9 Der ABM besteht aus drei verschiedenen Typen von Frames: Unnumbered Frames (Verbindungsaufbau und Abbau) I-Frames (Transport der Daten) Supervisory Frame (Fehlerkorrektur und Flusskontrolle) Bitfehlerrate: 3,5 x 10-4 Blockfehlerrate: 1 x 10-9

13 T.38 Fax Relay Übertragungsarten:
Die T.38 Übertragung kann über TCP/IP oder UDP/IP erfolgen. Dies ist immer abhängig von den jeweilig eingesetzten Geräten. Übertragungsarten: Die T.38 Übertragung kann über TCP/IP oder UDP/IP erfolgen. Dies ist immer abhängig von den jeweiligen Geräten.

14 Pass-Through versus Fax-Relay
Vorteil der T.38-Übertragung gegenüber einer Fax-Pass-Through-Übertragung: Bei einem einprozentigen Paketverlust sinkt die Erfolgsquote bei der Übertragung einer Seite mit Pass-Through auf 80%. Was bei einem 20-seitigen Dokument lediglich nur noch eine einprozentige Wahrscheinlichkeit der vollständigen Datenübermittlung bedeutet. Ein Dokument mit 55 Seiten kann rein statistisch gesehen nicht mehr erfolgreich übertragen werden. Bei der T.38-Übertragung hingegen liegt die Erfolgsquote bei einem vierprozentigen Paketverlust noch bei über 80%. Durch eine Sachgemäße Implementierung des T.38-Protokolls steigt die Erfolgsquote einer Seite sogar auf 98%. Vorteil der T.38-Übertragung gegenüber Fax-Pass-Through-Übertragung: Bei einem einprozentigen Paketverlust sinkt die Erfolgsquote bei der Übertragung einer Seite bei Pass-Through-Übertragung auf 80%. Was bei einem 20-seitigen Dokument aber nur noch eine einprozentige Wahrscheinlichkeit der vollständigen Datenübermittlung bedeutet. Ein Dokument mit 55 Seiten kann statistisch nicht mehr erfolgreich übertragen werden. Bei T.38 hingegen liegt die Erfolgsquote bei einem vierprozentigen Paketverlust bei über 80%. Durch eine Sachgemäße Implementierung des T.38-Protokolls steigt die Übermittlung Einer Seite sogar auf 98%.

15 Quellen ITU T.38

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