（通信与信息系统专业论文）ip传真服务器系统的研究与实现.pdf

南京邮电大学 硕士学位论文摘要 学科、专业：工学通信与信息系统 研究方向： i p 和宽带网络技术 作 者：三堕级研究生 李巍 指导教师盛匿堕 题目：i p 传真服务器系统的研究与实现 英文题目：t h er e s e a r c ha n dr e a l i z a t i o no ft h ef a xo v e ri ps e r v e r s y s t e m 主题词：i p 传真计算机电话集成格式转换电子邮件 k e y w o r d s ：f o l pc t if o r m a tc o n v e r s i o ne m a i l 南京邮电大学学位论文独创性声明 本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究 工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文巾特别加以标注和致澍的 地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包 含为获得南京邮电大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材 料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文巾作了 明确的说明并表示了i 身l 意。 研究性名：分巍 南京邮电大学学位论文使用授权声明 期：加彩够膨 南京邮电大学、中国科学技术信息研究所、国家图书馆有权保留 本人所送交学位论文的复印件和电子文档，可以采用影印、缩印或其 他复制手段保存论文。本人电子文档的内容和纸质论文的内容相一 致。除在保密期内的保密论文外，允许论文被查阅和借阅，可以公布 ( 包括刊登) 论文的全部或部分内容。论文的公布( 包括刊登) 授权 南京邮电大学研究生部办理。 研究生签名：查主k 劳f 李漉 导师签名”kp 鬣i 南京邮电人学硕士学位论文摘要 摘要 传真在现在的生活中依然有不可或缺的地位，特别是在商业的应用中。随着 v o p ( v o i c eo v e ri p ，因特网电话) 及其相关的技术的迅速发展，f o l p ( f a xo v e r i p ，因特网传真) 也得到了相应的发展。相比较之下，因特网传真与传统的传真 相比，也有着很多优点，比如廉价的费用，不必购置硬件的传真设备，方便多样 的获取方式等。 论文总结了本人参加的“i p p b x 系统”和首屏传真系统两个项目的开发， 参考i t u t ，i e t f 等标准组织制定的标准规范和建议草案，系统分析了f o l p ( f a x o v e ri p ) 的实现方法。论文首先采用c t i ( c o m p u t e rt e l e p h o n yi n t e r g r a t e ) 技术 实现了传真在i p 网上的接入，给出了一种采用c t i 技术的传真服务器的设计方 案，并且具体阐述了相关模块；然后，论文给出了在i p p b x 系统中传真服务器 的设计方案，最后详细的阐述了在企业局域网内采用统一消息方式的因特网传真 的设计和实现。 论文首先分析了标准三类传真的具体通信流程( i t u tt 3 0 ) ，三类传真终 端特性( i t u tt 4 ) ，接着分析了两种i p 传真技术，即存储转发方式( i t u tt 3 7 以及i e t f 相应的r f c s ) 和实时i p 传真( i t u tt 3 8 ) 技术。在第四章，论文 阐述了采用c t i 技术的传真服务器的设计，具体包括用户接口设计和前置机接 口设计，文档的转换和编码解码，传真资源板卡程序的开发。论文第五章首先分 析了统一消息系统及其关键技术，详细的说明了i p p b x 系统中u m s 中提供i p 传真服务的具体方法，提出一种采用电子邮件作为消息统一的方式，接着给出了 实现涉及到的具体模块的实现方法，包括相关协议实现，接口的设计实现，格式 转换和数据系统的实现。第六章阐述了系统软件的测试过程和结果。 南京邮电大学硕士学位论文 a b s t r a c t a b s t r a c t f a c s i m i l ei ss t i l li n d i s p e n s a b l ea tp r e s e n tt i m e ，e s p e c i a l l yi nc o m m e r c i a l a p p l i c a t i o n s w i t ht h er a p i dd e v e l o p m e n to f t h ev o i p ( v o i c eo v e ri p ) s y s t e ma n d r e l a t e dt e c h n o l o g i e s ，f o l p ( f a xo v e ri p ) a l s og e tl o n gt e r md e v e l o p m e n t b y c o m p a r i s o n ，i n t e r n e tf a xh a sm a n ya d v a n t a g e st h a nt h et r a d i t i o n a lm a l n e r ，s u c ha s l o wc o s t ，w i t h o u tt h ea c q u i s i t i o no f f a c s i m i l ee q u i p m e n t ，f a c i l i t a t e sa c c e s sm e t h o d s a n ds o o n t h i sp a p e rs u m m a r i z e st h ea u t h o r sr e s e a r c ha c h i e v e m e n t sa n d e x p e r i e n c e s g a i n e di ni p p b xs y s t e mp r o j e c ta n dc t i b a s e ds h o u p i n gf a xp r o j e c t b a s e do nt h e s p e c i f i c a t i o n sa n dd r a f t so fi t u - ta n di e t f ，i tg i v e sa l li n d e p t hs t u d ya n dd e t a i l e d a n a l y s i s & t h et h e o r yi n v o l v e da n di m p l e m e n t a t i o nt e c h n o l o g i e so ff a xo v e ri p s y s t e m t h ep a p e ri n t r o d u c e st h e f a xb a s eo nc t it e c h n o l o g i e so nt h ei pn e t w o r kf i r s t ， g i v e sad e s i g ns c h e m eo f t h ep r o j e c t ，a n da l s ot h em o d u l e sd e s i g n t h e nt h ep a p e r g i v e sad e s i g ns c h e m eo f t h ef a xs e r v e ri ni p p b xs y s t e m f i n a l l y ，t h ep a p e rd e t a i l e d g i v e st h ed e s i g na n dr e a l i z a t i o no f t h ef a xo v e ri pi nt h eu m s ， f i r s t l y ，t h ep a p e ra n a l y s et h ep r o c e d u r eo f t h eg r o u p3f a xt r a n s m i s s i o nf 1 t u t t 3 0 ) a n dt h es t a n d a r d i z a t i o no fg r o u p3f a xa p p a r a t u s ( i t u - tt 4 ) t h e n ，t h ep a p e r a n a l y s et h et w om e t h o d st ot r a n s f e rf a xo v e rt h ei n t e r n e t ：t h es t o r e a n d f o r w a r d m e t h o d ( i t u tt 3 7a n da l s ot h er f c s ) a n dt h er e a l t i m em e t h o d ( i t u tt 3 8 ) i n c h a r p t e rf o u r ，t h ep a p e re x p l a i n st h ed e s i g no f t h ef a xs e r v e rb a s e do nc t it e c h n o l o g y ， i n c l u d i n gt h ew e bi n t e r f a c e l sd e s i g na n dt h eu s e ri n t e r f a c e sd e s i g n , t h ec o n v e r s i o no f t h ed o c u m e n t s i nc h m p t e rf i v e ，t h ep a p e rg i v e st h ef o r m a to f t h ee m a i lt os t o r et h e u n i f i e dm e s s a g e s ，a n da l s ot h ed e s i g na n dr e a l i z a t i o no f t h em a i n m o d u l e s ，i n c l u d i n g t h ep r o t o c o l s ，i n t e r f a c e s ，d o c u m e n tc o n v e r s i o n ，v i r t u a lp r i n t e r sa n dt h ed a t a b a s e a t l a s t , t h ep a p e rb r i e f l yi n 订o d u c e st h et e s t i n go f t h es y s t e ma n dt h et e s tr e s u l t 南京| i i | j l 乜人学坝卜学位论义第一章0 i 吉 第一章引言 1 1i p 传真技术背景 进入2 0 世纪9 0 年代以来，以t c p i p 为核心协议的i n t e r n e t 在全球范围内 以惊人的速度获得了超乎寻常的发展。i n t e r n e t 是在a r p a n e t 基础上发展而成的 分布式广域计算机网络，长期以来局限于数据通信。其主要应用是文件传送和电 子邮件( e m a i l ) ，主要的市场是北美，主要应用于教育、科研、和政府部门。 它的高速发展主要归功于2 0 世纪9 0 年代中期公开推入市场的万维网( w w w ) 应用。w w w 的快速便捷和丰富的信息含量使i n t e r n e t 迅速的进入企业和家庭， 引起各国政府和全球各个行业的广泛重视1 。 随着i p 技术的飞速发展，一系列基于i p 的新技术也逐渐的出现，尤其是基 于i p 上传送语音( v o i p ，v o i c eo v e ri p ) 技术的i p 网络电话的成功应用，使i p 技术不但成为数据通信中的主导技术，而且也成为实时通信中负有挑战的技术。 i p 电话技术是建立于i n t e r n e t 基础上的新型数字化传输技术，是i p 网上通过 t c p i p 协议实现的一种电话应用。这种应用包括p c 对p c 连接、p c 对话机连 接、话机对话机连接，其业务从广义上来说主要有i n t e r n e t 或i n t r a n e t 上的语音 业务、传真业务( 实时和存储转发) 、w e b 上实现的i v r ( i n t e r a c t i v ev o i c e r e s p o n s e ，交互式语音应答) 业务等等。i p 电话近几年来一直保持着其良好的发 展势头。面对着竞争日趋激烈的全球市场，无论是政府专营的电话公司、i s p 还 是本地交换业务运营商都在不断地寻找提高其服务水平和质量的方法。借助于i p 电话，服务提供商们可以在i n t e r n e t 上开展各项基本及增强型的语音业务，其中 包括i n t e r n e t 呼叫等待、增强型的电话w e b 交易以及交互式多媒体服务等。这些 业务将被与现有的、基于电路交换的网络( p s t n ) 无缝地集成在一起，以便在 必要时使呼叫能够在普通电话之上被发起和终结。由于i p 协议是一种开放型的 协议，v o l p 可以使服务商们灵活地定制其现有业务，并可以比以前更快且更为 合算地丌展新业务。 与此同时，伴随着v o i p 业务，在i p 网上进行传真也得到了相应的发展。而 且i p 传真和传统的传真相比较，也有着许多的优点：比如廉价的费用，不必购 南京邮电火学顶一学位论文 第一章引言 置硬件的传真设备，方便多样的获取方式等。i p 传真利用了现有的i p 基础设施， 可以让用户利用i p 网络的普遍存在和灵活性传递一套综合的增强型传真服务。 i p 传真基于t c p 1 p 或u d p i p 协议，采用一种相对新颖但并不复杂的技术， 它与传统的电话网上的传真相似，但有本质的区别。它不是通过价格昂贵的公用 电话交换网，而是通过i n t e m e t 骨干网络平衡可靠地将传真送往全球各地。由于 因特网的通信费用与距离无关，因此通过本系统用户可以只付本地电话费及因特 网信息服务费就可以享受到与全球任何地方进行传真通信的服务。通过与因特网 互联，它的覆盖面大，互联简单，而且结合p c 和互联网技术带来很多新增功能， 如e m a i lt of a x 、f a xm a i l b o x 、u m s 等。 在这种新技术的工作流程中，传真发送设备可以是一台p c 、u m s 服务器， 也可以是一台普通传真机。它将传真通过普通的电话线路送往当地的一个传真服 务站点( 传真网关) ，并从该站点通过i n t e r n e t 送往相应的接收站点，最后从接 收站点发到目的传真机上。i p 传真网络利用中央控制设备实现传真管理和监控 t i e 1 线路的使用，可以有效降低网络的阻塞。另外，传真在互联网络中可以利 用加密技术进行传输，以确保安全。互联网传真由于采用i p 数据包形式通过国 际互联网作为传输的主要手段，省去了采用电缆，卫星传输带来的高昂费用，因 而可以使传真费用大大降低。 i p 传真避免了长途电信线路的质量问题，由于i n t e m e t 技术的不断提高，i p 传真的质量也将不断提高。基于i n t e r n e t 的i p 传真，使用户不必具备上网专线、 计算机、软件设备等，只需普通的传真机即可；也不需要特别的拨号方法，拨入 号和账号密码也可写入拨号器或传真机的缩位键中。 通过i p 电话网络传送传真有两种方式：存储转发方式和实时传送方式。这 两种方式的区别表现在即时性、可靠性及其同传统传真设备的兼容性。 1 、存储转发模式： 存储转发模式是i p 传真使用最广的工作模式。在这种模式下，整个文件首 先传给一台网络服务器并储存起来，然后再传送给目的地。实际传送过程可能包 括多个中间阶段，存储一转发方式的i p 传真类似于电子邮件。主叫用户首先将传 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，主叫得到传真发送是否成功的信息。 南京邮电大学硕士学位论文 第一章引言 存储转发是i p 传真最可靠的工作模式，因为这种模式可以解决网络延时和 信息包丢失的问题。另外，存储转发模式还具备接收多方广播、自动重发和归 档等增强功能。 2 、实时模式 实时模式的i p 传真类似于传统的p s t n 传真。在实时模式下，两部传真设 备可以通过p s t n 中使用的标准t 3 0 协议传送传真。t 3 0 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发送数据，不同的只是两地 之间的通讯连接不是通过电话线，而是通过i p 网络。如果对方的传真线路忙， 主叫会收到忙音并可以选择重拨或者选用存转发方式。 i p 传真分为三种方式：计算机一传真机、传真机一计算机和传真机一传真 机。 1 、计算机一传真机 用户使用电子邮件客户程序、专用传真软件或传真打印驱动程序创建传真， 通过i p 传真协议把传真传送给专用i p 网关，网关接收传真，然后拨通与p s t n 连接的传统传真机并传送传真。 2 、传真机一计算机 传真机把传真内容传送到网关，网关接收传真后转发给目的地( 一般是电子 邮件帐户或u m s 服务器) 。 3 、传真机传真机 发送端传真机与网关连接，通过p s t n 传送传真，网关接收传真后通过 i n t e m e t 传至另一端的网关，另一端的网关再通过p s t n 将传真发送给接收端传 真机。这种方式既可以采取存储转发模式，也可以来取实时模武，因此更加有吸 引力。 i p 传真还能支持广播传真、点播传真( f a xo nd e m a n d ) 和e m a i l 转传真等 增强的传真服务，功能多样灵活。 1 2 论文的主要内容和本人所做的工作 本课题来源于南邮电信与交换实验室与台湾冠宇电讯合作的“i p p b x ”系统 设计以及首屏传真系统两个系统的丌发。 南京邮电大学硕士学位论文筇一章引言 “ p - p b x ”的总体目标是建立一个基于s i p 协议的企业综合通信平台，本 人参加其中传真服务器的设计和部分开发工作。在本系统中，传真服务器分为前 台和后台两个部分来开发，其中前台负责t 3 8 协议相关部分开发，后台负责格 式处理和邮件协议以及数据库的开发，本人负责后台的开发工作。 首屏传真系统采用c t i 技术实现传真自i p 网的介入，后续工作采用i p 网中 成熟的技术来传送传真。本人负责其中传真服务器的设计和开发。 论文首先分析了标准三类传真的具体通信流程( 1 t u tt 3 0 ) ，三类传真终 端特性( i t u tt 4 ) ，接着分析了两种i p 传真技术，即存储转发方式( i t u tt 3 7 以及i e t f 相应的r f c s ) 和实时i p 传真( i t u tt 3 8 ) 技术。在第四章，论文 阐述了采用c t i 技术的传真服务器的设计和实现，包括虚拟传真终端的特性， 文档的转换和编码解码，传真资源板卡程序的开发以及数据库系统的开发。论文 第五章首先分析了统一消息系统及其关键技术，详细的说明了i p p b x 系统中 u m s 中提供i p 传真服务的具体方法，提出一种采用电子邮件作为消息统一的方 式，接着给出了实现涉及到的具体模块的实现方法，包括相关协议实现，接口的 设计实现，格式转换和数据系统的实现。第六章阐述了系统软件的测试过程和结 果。 4 南京邮电大学颂j 学位论文 第二章标准三类传真技术业务分析 第二章标准三类传真技术业务分析 2 。1概述 传真通信发展到现在，一共出现过四种类型的传真机，分别称为一类，二类， 三类和四类传真机。其中一类和二类传真机是模拟传真，现在已经淘汰并且不再 生产和使用。三类和四类传真是使用压缩编码技术的数字传真，其中四类传真用 于综合业务数字网( i s d n ) 或6 4 k b i t s 数字专线电路，三类传真主要用于公用电 话交换网( p s t n ) ，也就是目前市场销售最多、使用最普遍的传真通信终端， 一般也称其为g 3 ( g r o u p3 ) 传真。 在p s t n 网上传送传真遵循i t u tt 3 0 和t 4 建议，这两个建议经过多次的 修订和增补，现在已经变得非常的复杂。其中t 3 0 建议描述传真的通信规程， 即非报文数据部分的数据的传送：t 4 建议描述传真报文数据的数据格式。 2 21 3 0 建议 2 2 1 传真通信规程 t 3 0 建议描述了传真的通信规程，传真的通信规程指在进行传真文件传送 时需要的过程和所使用的信号。传真的过程包括：建立和释放链路，传真终端参 数协商，状态和控制命令，线路状念检测等；所使用的信号是指完成各个过程所 需要的命令和响应，包括单音信号( 如c e d ，c a l l e ds t n i o ni d e n t i f i c a t i o n 信号) 和二进制信号( 如d i s ，d i g i t a li d e n t i f i c a t i o ns i g n a l 信号) 。 t 3 0 建议把p s t n 的传真会话过程依据时间划分为5 个过程，分别为： 呼叫建立 呼叫控制和能力协商 报文传送 报文结束或者多页信息 呼叫释放 南京| | | | j i u 人学钡i 学位论文第二帝标准兰类传真技术业务分析 用一个具体的例子来描述这5 个阶段， 个会话中没有出现异常。 e 叫方 可以用图2 1 来描述。在这早假定这 被叫力 图2 1t 3 0 协议的5 个阶段 呼叫建立 呼叫建立的过程可以采用人工的方式也可以采用自动的过程。人工过程是人 摘机后呼叫，然后启用传真模式，而自动的模式则不需要人工的干预。两种情况 一样的是，被叫传真终端发送一个c e d ( c a l l e ds t a t i o ni d e n t i f i c a t i o n ) 信号，表 明链路建立。 呼叫控制和能力协商 呼叫控带孵厶g 力协商阶段是主叫和被叫用来进行一系列参数的协商的过程， 协商内容包括：传输速率，纸张大小，扫描密度，编码译码方式等等。这时双方 交互信息采用非常低的速率( 3 0 0 b p s ) 。 首先由主叫方发送一个d i s ( d i g i t a l i d e n t i f i c a t i o ns i g n a l ) 信号，这个信号包 括主叫传真终端的相关参数，比如说自己支持v 1 7 调制方式等。同时被叫方也 有可能发送一个c s i ( c a l l e ds u b s c r i b e ri n f o r m a t i o n ) 信号和n s f ( n o n s t a n d a r d 立 制商 一送一 求 息 一放一 下憾上，j耋|姜土账十謦嫦望 呼 一 呼能 一报一 搬 多 一会一 南京邮也大学硕士学位论文 第二章标准三类传真技术业务分析 f a c i l i t i e s ) 信号。n s f 是传真终端的厂商在生产传真机的时候所规定的属性，用 于区别其他厂商生产的产品，这种特性并不影响传真的互相协同工作。 一旦主叫得传真机收到d i s ( d i g i t a li d e n t i f i c a t i o ns i g n a l ) 信号，表明被叫终 端符合相关i t u - t 的标准，主叫方回复d c s ( d i g i t a lc o m m a n ds i g n a l ) 信号，命 令对方接收数字命令信号。 在这个阶段，开始采用高速调制来进行训练序列的传送。主叫方发送t c f ( t r a i n i n gc h e c kf i e l d ) 信号，用来确定接下来传送报文数据所用的台适的速率， 被叫方发送c f r 信号( c o n f i r m a t i o n t or e c e i v e ) ，表示所用的终端属性和调制速 率都得到协商，可以进行报文传送。 报文传送 传送报文数据，报文数据是由i t ut ，4 建议来组织起来的数据。( 数据的格 式遵从i t u - t t 4 建议) 。 报文结束或者多页信息 当一整页的报文被成功的传送给被叫方后，主叫方发送一个e o p ( e n do f p r o c e d u r e s ) 信号，如果这个传癸会话已经结束而且所有的传真都已经发送。如 果只是传送了一页，而且还有其他几页需要继续传送，主叫发送m p s ( m u l t i p a g e s i g n a l ) 信号，被叫方回复m c f ( m e s s a g ec o n f i r m a t i o n ) 信息来确认收到这个多 页信号，而且表示被叫准备接收下一页信号，主叫方可以继续发送报文信息。 会话释放 这是整个传真会话的最后一个阶段，主叫方发送一个d c n ( d i s c o n n e c t m e s s a g e ) 信号，表明整个传真会话的结束。有的时候，也可以不发送这个信号， 直接的断丌连接。 2 2 2 二进码信号方式 在传真通信中，完成各个过程所需要的命令和响应称为一个信号。使用于传 真的有两种信号，一种为单音信号，一种为二进码信号。 s j 单音信号是一种单一频率的信号，如c e d ( 2 1 0 0 h z ) 信号，表示非话音终 端。 南京 | | | j i u 人学坝i 。学位论文 第一二章标准三类传真技术业务分析 传真过程使用的二进码信号方式，采用3 0 0 b p s 的同步传送方式，也可以选 用2 4 0 0 b p s 的速率。其传输采用高级数据链路控制规程( h d l c ) 。h d l c 规程 是一种面向比特的链路控制规程，该规程使通信双方的监控功能通过双方各自向 对方发出的一定比特组合表示命令和响应，能够很好的适应交互操作。基本的 h d l c 结构由多个帧组成，每个帧分成若干字段，这种结构为帧提供标志，差错 校验和f 确收到信息的证实。 一个h d l c 帧结构是由先导序列、标志序列、地址字段、控制字段、信息 字段、帧校验序列组成，具体结构如下图所示 1 4 】： k 卜_ 一h 。l c 信息字段一 图2 - 2 - i d l c 的帧结构 图中，标志序列的编码格式为0 1 1 1 1 1 1 0 。地址字段的编码格式固定为 “1 111 11 。控制字段的编码格式为l1 0 0 x 0 0 0 ，如果发送的信号发出后不再有其 他信号连续发出( 末帧) 丽等待对方应答，x = 1 ；否则( 非来帧) x = 0 。h d l c 信息字段长度是可变的，包括两个传真站之间控制和报文互换的专用信息。信息 字段分为两部分：传真控制字段( f c f ) 和传真信息字段( f i f ) 。传真控制字 段为各控制信号的编码，如d i s 为0 0 0 0 0 0 0 1 ，c s i 为0 0 0 0 0 0 1 0 等等。传真信息 字段为控制信号所携带的数据信息( 如果有的话) ，例如d i s 和d c s 中说明终 端能力的编码。 当几个控制信号连续发送时，非标准帧在前，最后必须跟一个强制规定的标 准帧。强制规定的帧总是最后发送。当终端机接收到其所不能识别的选用帧时， 应将这些帧作废，并使用强制规定的帧以保持控制过程。无论任何一个方向上的 新信息传输丌始时( 即每次线路上传输方向转换时) ，在所有二进制代码信号前 必须先传一个先导序列。这一先导序列保证通信通路中各个部分( 如回声抑制器) 都处于f 确状态，以便后随的数据可以不受损害地通过。先导序列的格式为： 3 0 0 b i t s 二进制代码信号的先导序列为1 秒1 5 的串标志序列；2 4 0 0 b i t s 选 用的二进制代码过程的先导序列应是建议t 4 中所规定的调制解调器的长训练 序列。 南京| f | j i b 人学坝l 。学位论文 第一章标准一类传真技术业务分析 在普通方式( 非e c m 方式) 的传真传输中，接收终端判断是否正确接收到 报文的依据是错线率，即将收到的报文解码后判断有多少条扫描线有错( 解不出 e o l 之间的码字) 。判定接收失败的错线率数量一般为3 1 0 ，有些传真机 可以加以调整，一般放置在5 左右。为防止文件失真，在不超出所要求错线率 的情况下一般采用用上一行扫描线替代差错线的方法补救。如果在接收过程中差 错率超过了规定，接收终端将停止接收报文，发送终端发送完毕后，接收终端将 向发送终端发出r t n 信号。 2 1 t 4 建议 2 1 1 三类终端的主要技术参数 t 4 建议规定了三类传真机的终端特性。三类传真终端的技术要求主要是影 响到传真机互通的主要技术参数，例如，传真机的扫描线密度和编码方式等。如 果传真发送方和接收方的扫描线密度不同将会引起接收副本文件的严重失真，若 收发双方的编码方式有差异就会使接收方无法正确接收到报文。而对一些不影响 互通的性能标准不予规定，例如传真记录方式、扫描和馈稿机构的组成等等，这 些能力由生产厂商自由选取。 三类传真终端的主要技术参数有4 j ： ( 1 ) 传真机的纸页大小，主要是对传真机发送原稿和接收记录副本的尺寸 所做的规定。标准的纸页大小为a 4 ，选用的纸页大小有b 4 和a 3 。 ( 2 ) 扫描线密度，标准扫描线密度的规定是横向8 点m m ，纵向3 8 5 线m m 。 ( 3 ) 调制解调方式，规定使用的标准调制速率为4 8 0 0 b i t s 和2 4 0 0 b i t s ( 符 合i t u t 建议v 2 7 t e r ) ，选用的调制速率包括为7 2 0 0 b i t s 和9 6 0 0 b i t s ( 符合i t u t 建议v 2 9 ) 、1 2 k b i t s 和1 4 k b i t s ( 符合i t u t 建议v 1 7 ) ，最新开发的超高速 选用调制解调器的速率可达2 8 8 k b i t s 和3 3 6 k b i t s ( 符合1 t u t 建议v 3 4 ) 。 ( 4 ) 编码方式，三类传真机标准的编码方式是m h 码( 改进的霍夫曼码) ， 选用的编码方式有m r 码( 改进的相对地址码) ，i t u t 建议最新规定，如果应 用了e c m ( 误码纠错方式) 还可使用m m r 码( 改进的改进相对地址码) 。 南京邮l u 人学坝士学位论文第二章标准三类传真技术业务分析 ( 5 ) 编码扫描线的传输时间，规定标准的一条编码扫描线的最小传输时间 为2 0 m s 。如果一条扫描线编出的码字的传输时间达不到收发双方协、商好的传输 时间，则增加填充码。填充码为可变的0 串。 ( 6 ) 适用网络，公用电话交换网，有些厂家生产的传真机可以在电话型专 用( 租用) 线上使用。 ( 7 ) 其他规定，包括传真终端的最高发送电平、接收灵敏度、选用的误码 纠错方式等。 2 1 2 传真信源编码 哈夫曼编码： 哈夫曼编码是一种熵编码，即编码组成的码组，其平均码长和信源信息熵相 匹配，由于匹配，所以其编码效率高。它于1 9 5 2 年出哈夫曼提出，一般情况下 可以用非满树图来构造，二进制的哈夫曼编码可用二进制非满树图来构造，编码 后组成的码组满足唯一可解译特性。具体的编译码方法可以参考书籍旧3 1 。 游程： 通常情况下，三类传真机是黑白二值传真，对于一个二值黑自传真信源来说， 一幅传真图像是由扫描点上的像素组成，而每一条扫描线是由一些接连的黑像素 和白像素组成的，一般情况下称黑色像素为连“1 ”，白色像素为连“0 ”。也称 之为黑游程和白游程。连续出现“l ”和“o ”的个数分别称为黑游程长度和白游 程长度，黑白游程在每一行中交错出现。 实际传真中的采用的编码：一维改进的哈夫曼编码。 1 、在传真通信中，信源的消息仅仅是出“1 ”和“0 ”两种，无法实现统计 匹配，这时就对黑游程和白游程进行哈夫曼编码。 2 、传真中制定哈夫曼码表的依据是采用比较有代表性的8 种样张，根据这 些舆型的结构信源的统计特性来近似的代表实际信源的统计特性。 3 、t 4 建议规定a 4 纸的每一行的扫描点个数为1 7 2 8 个，为了缩小制定哈 夫曼码表的规模，比如对文件传真实测的统计特性表明，8 0 的游程长度不超过 6 4 位3 1 ，因此码表只需要制定6 4 位以下即可，超过6 4 位的可以将游程长度分 1 0 南京| f | f l u 人学坝f + 学位论义 筘一章标准二类传真技术业务分析 解，方法为：l = k * 6 4 + r 。其中r 取值o 6 3 ，为基本的游程长度，而k 为6 4 整 数倍，另外制定一个构造性的码表。这种编码就称为一维修改的哈夫曼编码。 2 1 3 一页传真信息码的传输格式 实际传真中采用的改进的哈夫曼编码，经实践证明，其编码效率高，而且 容易扩展。每张传真样纸的传输格式如下旧：( a 4 纸为例) 卜一r t c 叫 图2 - 3 页文件传真信息码的传输格式 图1 说明： ( 1 ) 行同步码e o l ( e n d o f l i n e ) 。 格式：0 0 0 0 ，0 0 0 0 ，0 0 0 l 作用：紧跟在每一行扫描数据之后，在突发错误之后重新建立同步。 附加说明：在每一页传真的第一个数据之前也设置一个e o l 。 ( 2 ) 数据。即每一行的扫描，编码的数据。 ( 3 ) 填充码f i l l 。 格式：0 0 0 0 0 0 0 0 0 ( 依据具体情况长度不定) 作用：t 4 建议中规定，每一行的数据的传输时间不小于规定的时间t ，建 议中规定t = 2 0 m s ，如果传输的时间不足2 0 m s 填入相应的填充码。 ( 4 )转回控制码r t c ( r e t u r nt oc o n t r 0 1 ) 。 格式：e o l ，e o l ，e o l ，e o l ，e o l ，e o l ( 即连续六个e o l 码) 作用：标志一页传真文件码的结束。 3 1引言 辨= 帝i p 传真拉术分析 第三章i p 传真技术分析 传统的传真通信应用于公用电话交换网( p s t n ) 上f 输，在i n t e m e t 取得了 高速发展以后，开始出现i p 传真的概念。与i p 电话一样，i p 传真的最大优点便 是传输费用低廉，尤其是用于远程通信时，价格大大低于普通电话网。 传真在p s t n 网上传输的时是通过调制解调器来完成的，在传送的过程中有 个咖商的过程，并且在传送完成后，还有一个肯定的过程。通常情况下，完成 一个传真的发送，所要经过的过程如下 9 1 ： 1 、将待发送的文档放入发送的终端。 2 、拨打被u q 的号码。 3 、按下传真机上面的发送键。 4 、发送终端通过p s t n 连接被叫终端。 5 、发送方扫描发送文档，对发送文档形成影像。 6 、同时，被叫终端接收到相应的数据并且打印成像。 7 、主叫方获得发送成功的证实，结束。 通常情况下，第5 步的操作包含咀下几个小步骤： s a 、协商：和被叫终端协商各自的属性。 5 b 、扫描：把发送的文档形成数字的图像。 5 c 、压缩：把扫描后的数据编码并日用一定方式压缩。 5 d 、传输：把压缩好的数据传输到被叫的终端。 爿外，第6 步的操作也可以分成这样的几个小的步骤： 6 a ) 发送完成；主叫方发送数据完成。 6 b 1 接收完成：被叫方接收数据完成。 6 c 、处理过程中。 从以上的通信过程，可叭看出。如果在因特网上发送传真，应该考虑到以下 的几点 9 1 ： 传送协议：能否悬大程度上的重用现有的i n t e r n e t 协议，采用什么协议传输。 传送协议：能甭最人程度上的重用现有的i n t e r n e t 协议，采用什么协议传输。 南京f f j f i 也人学颂f + 学位论文第三章p 传真技术分析 数据格式：在i p 上传送的时候，如何把交互信息和图像数据组织并且传送。 寻址：如何找到被叫终端。传统p s t n 网的g 3 终端如何在i p 网上表示。在 i p 网络上，一个三类传真终端可以是一个普通p c 机，也可以是一个打印机等。 能力协商：如何获取被叫终端的种种参数，比如支持的传输速率，支持的编 码格式等。 安全性：如何确保传送f 确到达，如何获得被叫终端的证实信息。 基于传真功能上，有以下几点考虑： 1 、传真本来是工作于p s t n 网上，那么在i p 网上，那么它也应该满足上述 的功能才可以。 2 、互相协同性。满足所有的可能终端的协同工作。 3 、证实：设计一个机制来确定发送方能够接收到被叫方的证实。 3 2 两种国际标准 通常情况下，有两种方法来在i p 网上传送传真：实时的方式和存储转发方 式，这两种方法的主要区别在于发送和接收确认的方法不同。最早帧中继论坛提 出了一种在帧封装传真的方法。同时，i t u 和i e t f 也提出了一些标准和建议， 包括实时i p 传真的t 3 8 建议和存储转发方式的t 3 7 建议。另外，t 3 8 建议也 被h 3 2 3 协议簇采纳作为因特网传真的协议。 3 3 存储转发方式 3 3 1 综述 存储转发方式的i p 传真在数据网络中继上使用i p 网络，并通过电子邮件系 统存储和转发i p 传真数据文件。这种方式的1 p 传真过程主要是通过i t u tt 3 7 建议规定，t 3 7 建议保留了传统三类传真的基本过程，无须改变原有传真系统 的工作方式与传真流程。t 3 7 建议在原有三类传真的基础上，增加本地传真网 关系统，传真电子邮件数据处理系统和邮件转发系统，规定了利用电子邮件系 统存储和转发传真的具体过程。 南京f f f i f 江人学坝f 。学位论文第三章f p 传真控术分析 本地的t 3 7 i p 传真网关首先完整地接收来自于主叫三类传真设备 ( g 3 f e ，g r o u p3f a c s i m il ee q u i p m e n t ) 的传真信息，并通过主机设备系统将接收 到的传真信息转换为电子邮件数据文件并存储于本地邮件存储介质阵列中。邮件 存储后，由主机设备通过电子邮件系统，使用t c p u d p 链路，发送到目标主机设 备。目标主机设备接收到该电子邮件后，先将之存储在目标地点的邮件存储介质 中，并将其转换为传真数据文件。传真数据文件经目标地点的t 3 7 i p 传真网关 经公用电话交换网( p s t n 或i s d n ) 传送到目标三类传真设备( g 3 f e ) 。 t 3 7 建议所规定的存储转发方式的i p 传真可以在大多数i p 网络上实现， 其通信基本过程见下图： 一 卜i 传真存储与转发时延 图3 1 t3 7 建议传真通信基本过程 从以上的存储转发方式的i p 传真基本过程可以看出，由于i p 网络存在非实 时性和延时非稳定性的特性，所以，三类传真设备并不进行端到端的同步和通讯。 源地点和目标地点的三类传真设备仅与本地的存储转发方式的i p 传真网关进行 同步与通讯，而通过i p 网络的数据传输过程由电子邮件系统来实现，这样，就 隔离了实时的标准三类传真过程与非实时的透过i p 网络的电子邮件传输过程， 使得三类传真数据得以透过i p 网络进行存储与转发。 由t 3 7 建议所规定的存储转发方式的i p 传真的工作过程可以看出，本地主 叫三类传真设备发送来的传真被传真网关接收后，被主机转换并存储为电子邮件 数据文件，在本地传真没有被完全接收并存储为电子邮件数据文件前，电子邮件 不会被发送。延时主要发生在邮件存储及透过i p 网络发送邮件的间隔，所以， 传真存储转发的i p 传真系统通常会有较长的延时。用户不能象发送和接收标准 三类传真一样实现实时的端到端的确认，所以应用存储转发方式的i p 传真不能 实时地被传送到被叫三类传真设备( g 3 f e ) ，并且接收结果不能及时地报告给主叫 步 捌h 南京f f f f f i u 人学懈l 学位论史第三帝i p 传真技术分析 三类传真设备( g 3 f e ) ，需要依靠存储转发方式的i p 传真系统向主叫三类传真设 备发送情况报告。 3 3 2t 3 7 建议及相关r f c 分析 3 3 2 1 寻址方式 在存储一转发模式中，使用电子邮件地址来标识发送和接收终端的地址。剥 p s t n 和i s d n 的地址信息遵从i t u t 建议e 1 6 4 。 3 3 2 2 工作模式 存储转发式的传真可以工作在两种模式上：“简单模式”和“完整模式”。 简单模式是必备的模式，所有遵循t 3 7 建议的终端和设备必须能在简单模式下 工作。 1 、简单模式： 在此模式中，传真网关间仅传送接收地址和传真报文而无接收的确认信息和 性能交换，当按照下表规定的传输协议，数据格式和寻址方式到达被叫终端时 一次简单模式的工作即完成了。 简单模式遵从如下标准： 寻址方式i e t f 相关的r f c s 图像格式 r f c 2 3 0 1 ( r f c 3 9 4 9 ) 传输协议 s m t p 、e s m t p 、p o p 3 、i m a p 4 2 、完整模式： 完整模式是选用的模式。在此模式中，网关之间除了传送地址和报文外，主 要增加了关于能力协商的机制和接收证实的机制，下面简单的介绍下。 能力协商：i e t f 建议设立一个属性目录服务器( c a p a b i l i t i e sd i r e c t o r y ) 来 保存些终端的信息。通过d n s ( d o m a i n n a m es y s t e m ) 或者l d a p ( l i g h t w e i g h t d i r e c t o r ya c c e s sp r o t o c 0 1 ) 协议可以从这个服务器上获得一些被叫方的相关信息， 南京| | | i 也人学蜘i 学位论文 第三章i p 传真技术分析 在发送方组织发送邮件的同时，应该首先在这个服务器上寻找