Модемы и особенно факсы остаются популярными даже в наше время e-mail и skype.
В связи с тем, что исходная среда PSTN и цифровая VoIP имеют существенные различия, с передачей модулированных данных факса или модема могут возникнуть свои особенности, а также проблемы.

Краткая история

Изначально факс был придуман еще в 1873 году, т.е. на 30 лет раньше телефона.
Сегодня практически в любом офисе можно найти аппарат факса. По этим причинам безусловно важны технологии передачи факса в сети VoIP или Fax over IP или FoIP.

Сегодняшним стандартом факсов является Group 3 (G3) обеспечивающий скорость передачи до 14.4 kbps.
Super G3 является расширением стандартного G3 и обеспечивает скорость до 33.6 kbps.

G3 FAX Protocols

Как уже было сказано, сегодняшним стандартом для факса является Group 3 (G3) fax standard.
G3 состоит из спецификаций:

• T.30 - Signaling and Negotiation между факс-аппаратами.
• T.4/T.6 - определяют алгоритм кодировки страницы факса

Основы G3 Fax Transaction

На рисунке наглядно отображены этапы отправки факса:

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.

Fax transmissions были спроектированы для работы на линии DS0, т.е. 64-kbps PCM-encoded voice circuit. В сетях же VoIP к потоку часто применяется сжатие с использованием DSP. Подобное сжатие "заточено" на человеческий голос - понятно что после подобной обработки передача факса станет нечитаемой.

По всем этим причинам при передаче факсов и модемов через сеть VoIP часто используют методы relay или pass-through.
Существует три основных метода передачи fax-machine-to-fax-machine поверх сетей VoIP.

• 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.
  
  Cisco IOS поддерживает два типа Fax relay:

  • Cisco Fax Relay (CFR) (proprietary) - используется по умолчанию на большинстве платформ, если иной метод не был специально выбран
  • T.38 fax relay - метод основан на стандарте ITU-T T.38. T.38 fax relay обеспечивает наибольшую надёжность и скорость. Поддерживается большинством Cisco voice gateways (например Cisco VG248).

    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. Понять поддерживает ли ваш CUCM T.38 можно здесь:
    http://www.cisco.com/en/US/products/sw/voicesw/ps556/prod_release_notes_...
    Но вообще использовать CUCM ниже 7.0 не рекомендую.

    NSE означает Naming Sigling Event это cisco proprientary message sent as part of thr RTP stream.

    T.38 fax relay - рекомендован циской как наиболее предпочтительный метод для fax traffic.
    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)

• Fax pass-through

  модулированная передача факса передаётся "в голосе" 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.
  Использовать Fax pass-through имеет смысл в случае работы с "левыми" устройствами SIP или H.323, которые не поддерживают T.38 fax relay.
  Существуют два типа pass-through:

  • 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 pass-through поддерживается следующими протоколами:

  • H.323
  • SIP
  • Media Gateway Control Protocol (MGCP)

• Store-and-forward fax

  разбивает процесс передачи факса на два этапа получения и отправки. Метод основан на стандарте ITU-T T.37 standard и позволяет принимать факс непосредственно на компьютере.
  Различают on-ramp gateway а также off-ramp gateway:

  • On-ramp gateway - Это шлюз, который осуществляет приём звонков от standard fax machine или PSTN. Осуществляет конвертацию T30 Fax в формат email message
  • Off-ramp gateway - Это шлюз, который осуществляет конвертацию fax email в традиционный fax format и отправку звонка в PSTN.