（电路与系统专业论文）媒体网关中t38传真的设计与实现.pdf

摘要摘要实时i p 传真通信是i p 技术与传统传真通信技术相融合的产物，具有通信实时性强、接近传统传真的操作方式、资费低等诸多优点，应用前景广阔。目前，i p传真功能通常在i p 语音网关内部来实现。而传统语音网关完成的功能过于集中，制约了i p 电系统的大规模部署。由此产生了网关分离的思想：i p 语音网关按功能分解为媒体网关( m g m e d i ag a t e w a y ) 、媒体网关控制器( m g c m e d i ag a t c 、a yc o n 们l l e r ) 和信令网关( s g - s i g n a l i n gg a t e w a y ) ，并在此基础上产生了以软交换为中心的下一代网络体系。作者参与了深圳某通讯公司基于下一代网络构架的i p 传真模块的软件开发，主要工作如下：1 分析了实时i p 传真通信过程中相关协议。主要包括：基于t 3 0 建议的网关与传真终端间通信规程；基于t 3 8 的网关间通信规程；基于h 3 2 3 的传真呼叫建立过程；软交换网络中基于h 2 4 8 的传真呼叫建立过程。2 目前基于下一代网络构架的i p 传真尚无统一标准，作者提出了几种i p 传真流程，可以适配各种媒体网关和对i p 传真参与程度不同的软交换。3 参与了i p 传真模块的需求分析和总体设计。并完成部分代码实现和测试，具体如下：在业务处理模块中添加对i p 传真流程的处理；在资源管理模块中添加对t 3 8 能力的d s p 资源的管理；在命令行和网管中添加传真模块相关的参数设置功能；添加对传真流程异常的告警；并完成了对t 3 8 传真质量的测试。关键词：下一代网络媒体网关职传真a b s t r a c ta b s t r a c tr e a l 一t i m ef o i p ( f a ) 【o v e ri p ) ，b o m 硒m l ec o m b i n e dt e c l l l l o l o g yo fi pa n dt r a d i t i o n 面f h c s i m i l ec o m m u l l i c 砒i o n ，、i t l lt l i ea d v 眦a g e so fr e a lt i m e ，e a s yo p e r a t i o n ，l o wc o s ta j l ds oo n ，h a sg o o dp m s p c c t t r a d i t i o n a l l y ，t h e 缸l c t i o no f f o i pi sr e a l i z e di nt h ev o i c eg a t e 、a y ，w h i c hh a st o om a i l y 矗m c d o n st od e p l o yt 1 1 ei pt e l e p h o n ys y s t e mi nl a r g es c a l e a sar e s u l t ，t h ei d e ao fg a t e 、a ys 印a r a t i o ni sp r e s e n t e d ：v o i c ega _ t e w a yi sd i v i d c di n t om e d i ag a t e w a y 似g ) ，m c d i ag a t e w a yc o m o l l e r ( m g c ) 、s i 弘a l i n gg a t e 、v a y ( s g ) b a s e do nt l l i ss 印a r a t i o n ，n e x tg e n e m t i o nn e t 、v o r k 疔a m e w o r k ( n g n )w i mt l l em a i nt e c h n 0 1 0 9 yo fs o f is w “c hi sg e n e r a t e d 1 1 l ca u l 抽ra n e n d e dt h es o f t w a r ed e v e l o p m e n to ff a ) ( o v e ri pm o d u l ew h i c hi sb a s e do nn g ni nac o m p a | 1 yo fs h e nz h e n 1 km a i n w o r k c o n c c m e di n c l u d e s ：1 t h ep r o t o c o l su s e di nm er e a l 一血n ef o i pc o m m 切 1 i c a t i o na r ea n a l y z e d ，a n dt h em a i nj o bi n c l u d e s ：t h ec o 籼i c 砒i o np r o c e d l l r e sb e t w e e nt h ef 砬s i m i l et e l m i n a la n dt h eg a t e w a yb a s e do nt h er e c o m m e n 出畸o nt 3 0 ；t 1 1 ec o n u n l l n i c a t i o np m c e d u r c sb 帆e ng a 士e w a y sb a s e do n 也er e m m e n d a d o nt 3 8 ；吐l ec a l le s t a b l i s h m e n tp r o c e d u f e sb e t w e e ng a t e w a y sb a s e do nh 3 2 3a i l dm ec a l le s t a b i i s l l i n e n tp m c e d u r e sb e t w e e ng a t e w a y sb 私e dh 2 4 8i i lt h es o f i 刚t c hn 嘶0 r k 。2 1 1 l e r ei s n tai i n j f o ms t a n d a r df o rf o i pb a s e do nn g n i nc o 曲e c t i o n 、v i mm i ss i t u a t i o n ，m e 删山o rg a v eo u ts o m ef o i pf l o 啪。n l o s en o w sc o u l ds u i tf o rd i 艉r e n tm e d i ag a t e w a y sa n d s o ns 、v i t c h e sw m c hd i f r 坩i na b i l i t yo f s u p p o r t i n gf o ip 3 t h ea u m o r 啪e n d e dn l er e q u i 代m e n t 锄a i y s i sa n do v e r a i ld e s i g no ff 0 1 只a c c o m p l i s h c dt c s ta i l dp a no fc o d i n g 1 1 l ed e t a i l so fj o bd o n eh e r ei n c l u d e ：a d d i n gp m c e s so ff o i pf l o wi ns e r v i c em o d i l l e ，a d d i n gm a n a g e m e n to fd s pr e s o u r c ew h i c hh a v et 3 8a b i l i 吼a d d i n gc o n f i g u r a t i o no ft h o s ep 跏e t e r sw h i c ha s s o c i a t e d 、v i t l lf o ip ，a d d i n ga l e r ta b o u ta b n o r n l a lo f f o i p a i l da c c o m p l i s h i n gt e s to f t 3 8f a ) ( q u a l i 吼k e y w o r d s ：n 鳃tg e n e r a t i o nn e t w o r km e d i 丑g a t e w a yf a xo v e rl p创新性声明本人声明所呈交的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，除了文中特别加以杯注和致谢中所罗列的内容以外，论文叶】斗i包含其他人已经发表或撰写过的研究成果：也不包含为获得西安电子科技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中做了明确的说明并表示了谢意。申请学位论文与资料若有不实之处，本入承担一切相关责任。本人签名：醢鲑关于论文使用授权的说明本人完全了解西安电子科技大学有关保留和使用学位论文的规定，即：研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属西安电子科技大学。本人保证毕业离校后，发表论文或使用论文工作成果时署名单位仍然为西安电子科技大学。学校有权保留送交论文的复印件，允许查阅和借阅论文：学校可以公布论文的全部或部分内容，可以允许采用影印、缩印或其它复制手段保存论文。( 保密的论文在解密后遵守此规定)本学位论文属于保密，在年解密后适用本授权书。本人签名：导师签名：醛逝醢日期扫b fz 刃日期墨! ：f ! 丛第一章绪论1 1 1i p 的传真与发展第一章绪论1 1 课题背景随着l p 网络的日益普及，基于i p 的增值性业务不断出现。i p 传真就是其中的典型。所谓i p 传真( f o i p ) ，就是利用i p 网络全部或部分代替p s t n 进行传真通信。由于i p 网可以动态地分配与使用带宽资源，具有比基于固定带宽分配的p s t n 更高带宽利用率。与p s l n 传真相比，它可以极大的降低传真费用。i p 传真按时效性有两种方式：存储转发方式和实时传送方式。在存储转发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。这种模式是i p 传真最可靠的工作模式，但存在适用范围小、不直观等弊端，因此这种模式正在被实时传送方式所取代。实时模式的i p 传真发送类似传统传真。双方传真机仍然要经过同步和发送数据，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。1 1 2n g n 简介目前电信网处于一个多业务网并存，各种业务网之间独立发展，小部分互通的状态。这样就造成了各个网络功能单一，运维分离且负荷不均衡资源无法共享的弊端，也给各网用户的互连互通带来了困难。运营商在运维过程中重复投资，总体建网成本比较高。因此，下一代网络剞g n 的研究与应用如火如荼地开展起来。n g n ( n e x tg e n e r a t i o nn e t w o r k ) 将现有的传统p s t n 电路交换网与i p a t m 数据网融合，引入软交换技术，利用分布式的体系结构，将语音和数据汇聚在同一个无缝网络中。它具有分布式的。开放的网络体系结构，有利于业务的快速部署和覆盖；n g n 是业务驱动的，可以做到业务与呼叫控制分离：呼叫与承载分离。这样能更加灵活的提供业务及对用户开展个性化服务；n g n 能提供统一的分组网络承载平台和开放的应用程序接口，可以节省成本，有利于新业务的开发。n g n 网络的分层结构嘲如图1 所示。从上到下依次是：业务应用层、网络控制层、核心交换层、边缘接入层。业务应用层由一系列的业务应用服务组成，提供各种各样的业务控制逻辑，完成增值业务处理，同时提供开放的第三方接口，易于引入新型业务；网络控制层主要完成基本的实时呼叫控制和连接控制等功能，其核心是现在媒体网关中t 3 8 传真的设计与实现统称的软交换( s o f t s w i t c h ) ，也就是媒体网关控制器( m g c ) ，它是n g n 的核心控制构件，体现了n g n 网络融合的思想，它是与业务无关的，目的是支配网络资源，还要支持众多的协议接口；核心交换层独立于业务控制，提供q 0 s 保证的分组化大容量骨干传送平台；边缘接入层提供各种宽窄带、移动或固定用户接入，并将信息格式转换成为能够在网络上传递的信息格式。业务应用屡嘲络控制层孩心交换屠边缘接 层i!。、f 固巨囝曰囤围圈1 1n g n 组网模型1 2 实时i p 传真通信过程概述在n g n 架构下，实对i p 传真通信过程可分为三大部分，如图卜2 所示：l 。传真终端之阀经过i p 语音网关正常通话。2 网关间的传真呼叫建立，释放过程。包括设置编解码方式，d s p 工作模式，传真端口号等，该过程可采用多种协议，h - 3 2 3 ，s i p ，h ，2 4 b 都可以被用来发起和控制传真会话将在第三章讨论。3 i p 传真通信主过程【3 】。即t 3 8 会话过程或者透传过程，也就是传真信号与报文数据经过p s i n 和球网在收发双方传真终端闻通信的过程。这一过程又可分为同时进行的两部分：一是基于t 3 q 建议的传真终端与网关阏的通信，二是基于t 3 8 建议的网关与网关问的通信。将在第二章讨论。第一章绪论图1 2 实时i p 传真系统的结构1 3 课题来源和研究内容本课题研究任务来自x x 公司的传真子系统。课题任务的开发环境基于：硬件：某型号接入网关硬件设备，p c 机。软件：在公司自己研发的虚拟操作系统的基础上，用标准c 语言开发。在本课题中。本人深入研究分析了分组语音交换系统中业务处理部分，资源管理部分。密切配合课题组其它成员，参与了传真子系统的需求分析，总体方案设计，概要设计。传真子系统分为以下几个模块实现：传真信号检测模块、软交换信令处理模块、业务管理模块、资源管理模块、告警模块、命令行处理模块、网管处理模块。本人主要负责业务管理模块、资源管理模块、命令行处理模块、网管处理模块的详细设计，开发实现，以及总体测试等工作，圆满地完成了任务。1 4 内容简介本论文是按照如下方式组织：第l 章：绪论。概述了i p 传真通信技术和软交换体系，说明了课题来源、背景和所作的工作。第2 章：重点分析了文件传真在公用交换电话网上的传输规程t 3 0 建议和基媒体网关中t ) 8 传真的设计与实现于j p 的三类传真实时传输规程t 3 8 建议。第3 章：分析了网关间i p 传真呼叫建立过程。重点分析了h 2 4 8 协议、基于h 2 4 8 的i p 传真建立过程。概述了h ，3 2 3 ，s i p ，s d p 协议。第4 章：网关内i p 传真模块的需求分析，总体设计和概要设计。第5 章：语音网关内i p 传真模块的详细设计。主要包括：设计各种传真流程：各种传真流程在网关中的具体实现；传真中的资源管理：传真模块相关的配置管理和告警处理。第6 章：传真模块的测试及结论。主要包括：传真性能测试；i p 传真包分析报告。并对论文的工作进行了总结，提出存在的问题和改进建议，展望了未来传真通信技术的发展。第二章t 3 0 和t 3 8 协议概述第二章t 3 0 和t 3 8 协议概述2 1i t u tt ，3 0 建议i t u tt 3 0 建议“1 ，是：p r o c e d u r e sf o rd o c u m e n tf a c s i m i l et r a x s i 【i s s i o ni nt h eg e n e r a ls w i t c h e dt e l e p h o n en e t w o r k ，是文件传真在公用交换电话网上的传输规程。传真终端在公用电话网中进行通信时，必须按照t 3 0 建议进行操作。t 3 0 协议详细地规定了通信过程和信号方式，通常称之为传真通信的控制规程。传真通信过程包括：传真呼叫的建立、能力协商、信道训练、报文传输等等。信号是指完成各个过程所需要的命令和响应。2 1 1 传真通信系统传真通信系统的基本过程。1 是对图像进行分解、数字化处理、编码、调制、信道传输，解调，译码和合成的过程。和其它通信系统一样，传真通信由发送方和接收方以及传真线路组成。传真图像信息从发送方经过处理后送传输线路，经线路传送到接收方之后，再做相应的处理。恢复出与发送方图像一致的图像信息，传真通信系统原理如图2 一l 所示。图2 一t 数字传真系统原理方框图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，三类传真主要用公用电话交换网p s t n 。目前，市场上销售最多、使用最普遍的是三类传真终端，般称其为三类传真机或g 3 传真机。现在的传真终端不再只限于传真机。只要将传真卡或具有传真功能的内置调制解调器插入微机的i s a 或p c i 插槽，或将外置调制解调器与微机串口相连，再在微机上安装传真收发和处理软件，微机就具有了传真功能。媒体网关中t 3 8 传真的设计与实现2 1 2 传真通信过程t 3 0 协议规定传真通信过程分为a 、b 、c 、d 、e 五个阶段如图2 2 所示。图2 2 通讯过程的阶段不惹图阶段a ：呼叫建立。人工或自动建立呼叫，包括拨号、将线路倒换到传真终端和发送传真终端识别。阶段b ：报文前处理。即进行报文传输前的准备阶段，包括传真终端性能的辨别和选择，传送模式的确立，信道训练等。当接收方认定可以接收后，向发送方发送可接收证实信号，发送方收到该信号后，表示传真机完成了磋商，可以转入阶段c ，进行报文传输。阶段c ：报文传输。一旦线路中断时间超过时限，或信道误码超过规定，将自动拆除线路，中止报文传输。阶段d ：报文后过程。在这一过程中，牧发双方传真终端均要对报文传输是否结束、接收的情况如何、是否还有报文、以及传真过程是否结束等作出判断，以便确定下一步是否转向e 阶段，还是返回到b 阶段。阶段e ：呼叫释放。本次传真通信结束，释放传真通信线路。每次传真通信均由这五个阶段组成。如某一阶段不正常，传真通信双方将放弃通信，按通信失败处理。2 1 3 传真通讯信号在传真通信上述五个阶段中。每个阶段收发传真终端均相互交换传真信号，即传真终端间相互对话，交换身份和性能，说明通信意图，以顺利完成传真报文的传送。三类传真信号分为单音信号和二进制信号两种。1 、单音信号单音信号有c n g ( 主叫单音) 和c e d ( 被叫终端标识) ，用于a 阶段告知通信对方本方是传真终端，企图建立传真通信。c n g 为1 l o o h z 的单音信号，由自动发送的主叫传真终端发出，3 秒钟发一次，一次持续o 5 秒。在人工发送时，此信号可不发送。c e d 信号为持续2 6 4 秒2 1 0 0 h z 的单音，由被叫传真终端发送，无论第二章t 3 0 和t 3 8 协议概述在自动或人工发送时均应发送此信号。c e d 发送后进入阶段b ，7 5 m s 后才可发送阶段b 的二进制信号。2 、二进制信号接收与发送传真终端要通过收发标识、命令、响应等信号来完成对传真通信过程的控制，这些信号都是二进制信号。3 0 0 b i s 的二进制信号是标准传送速率，而2 4 0 0 b ，s 是认可的选用速率。在传输过程中，采用了i s o 颁布的数据通信规程，即h d l c 高级数据链路控制规程。h d l c 帧由先导序列、标志序列、地址字段、控制字段、信息字段( 分为传真控制字段和传真信息字段) 和帧校验序列组成。下面给予说明。先导序列由于传真通信采用了半双工通信方式，因此任何一个方向上的新信息传输开始时，在所有二进制信号的前面必须有前导序列。先导序列的作用是保证通信线路中各部分都处于正确状态。采用3 0 0b s 的二进制信号的先导序列应是1 s 士1 5 的一串标志序列( o l l l “1 0 ) 。标志序列皿l c 标志序列用来表示帧的开始和结束。对传真来说，标志序列是用来建立位同步和帧同步的，其编码格式为o l l l l l l o 。地址字段地址字段占8 比特，表示该链路上发送或接收该帧的地址。对于p s t n 中的传真通信，只进行点对点的通信，故为单一格式：1 1 1 1 1 1 1 1 。下面以传送d i s 消息的h d l c 帧为例说明，格式如图2 3 所示。信息( 1 n f o )地址( a d d m s s )控制( c 订0 1 )传真控制伊c f )传真信息( f i f )帧校验序列( f c s )f fc o 或者是c 8d i sd i s 的能力图2 3 h d l c 的帧结构当控制域的值为c 0 时，表明这帧不是此阶段的最后一帧，c 8 表明为末帧。所谓末帧，是期待从对方站发来响应之前所发送的最后一帧。一些主要传真控制字段所表示信号的如下：d i s ( 数字标识信号) ：表示被叫传真终端符合i t u t 标准性能，具体性能在f i f 中给出。d c s ( 数字命令信号) ：命令信号，对d i s 信号所标明的标准性能做出响应。c f r ( 可接收证实) ：响应信号，它证实训练成功，全部报文前过程己完成，可开始报文传输。媒体网荚中t 3 8 传真的设计与实现f t t ( 训练失败) ：命令信号，表明训练失败，并要求重新训练。e o p ( 过程结束) ：表示一页传真信息结束，并表示不再发送文件，在收到证实信号后立即进入阶段e 。m c f ( 报文证实) ：对已收到的报文表示满意。d c n ( 拆接) ：表示阶段e 已经开始，它不需要响应。2 1 4 传真终端间通信实例发送和接收传真终端采用h d l c 帧结构和规定的传真控制信号，来验证双方通信的兼容性，使操作正确无误。下面通过一个主叫传真终端发送两页传真的通信实例来描述传真的过程。如图2 4 所示。主叫传真终螭信号流向梭叫传真终端( 发送)( 接收)应答后，按s t a r t 键传真主叫发送站拨号接到线路上收到c e n 后按s t 盯t阶段健，传真帆接列姥路美叫站标志。发2 1 0 伽z单音表明非话音终端上o i s发送c s i d i s 帧，性能检出c s i ，d i s 帧标志信号发送t s i ，删d c s检出t s i ，d c s 帧，选阶段b择工作方式发送训练信号接收训练信号c 鞭( f t t )检出c f r ( f t t ) 赖可否接收证实训练p i x 、阶段c发送第一页圈像信号接收图像信号- 鹕阶段d收到多页信号断l技进报文证实信号训练，p i xh阶段c发送第二页图像信号接收图像信号e o f阶段d过程结束睇1发送报文证实信号阶段ed ( 甜-切断连接图2 - 4 主叫传真终端发送两页传真的信号流程在阶段a ，主叫传真终端拨号后，被叫传真终端发单音信号作为应答，并进入阶段b 。在阶段b 。被叫传真终端发送数字标识信号( d i s ) ，主叫传真终端根据第二章一3 0 和t 3 8 协议概述9此信号做出响应，发数字命令信号( d c s ) ，随后发送1 5 s 士l o 的训i 练序列( 训练即是对双方m o d e m 进行调整，以达到同步工作的目的) ，被叫传真终端认定训练符合要求后，给予可以接收的证实信号( c f r ) ，随后进入阶段c 。在阶段c ，完成报文的发送。发完后，进入阶段d ，主叫传真真终端发送多页信号( m p s ) ，被叫传真终端发送报文证实信号。( m c f ) ，然后主叫终端发送第二页图像信号，第二页发送完毕后发送过程结束信号( e o p ) 表示一页传真结束且不再发送其它报文。被叫传真终端收到满意的报文后，发送一个报文证实信号( m c f ) 。然后进入阶段e ，由主叫传真终端发送拆接信号( d c n ) ，双方挂机，传真过程即可结束。2 2i t u - tt 3 8 建议t 3 8 建议【q 即：p r o c c c h l r e sf o rm 碰- t i m eg u p3f a c s i m i l ec o m m u n i c a t i o no v e fi p n e t w o r i 【s ，定义了g 3 传真在发送和接收网关之间的传输过程。2 2 1 传真网关之间的数据传输t 3 8 实时i p 传真网关问可靠数据传输由两种方法实现：应用t c p ( 传输控制协议) 传输；应用u d p ( 用户数据报协议) 及可选的纠错算法进行传输。根据业务环境的不同，可以使用t c p 也可以使用u d f 。t 3 8 建议定义了一个分层的协议，以保证用于实现t c p 和u d p 的消息交换是完全相同的。其协议使用和分层情况如图2 5传真同关传真网关图2 5t 3 8 建议实时i p 传真网络分层及其协议使用情况摸体羁关中t 3 8 传真的设计与实现所不。发送网关接收来自发送传真终端的t 3 0 消息流，并根据t 3 8 建议的规定转换为八比特组结构的i f p ( i n c 叫1 df s i r n i l ep r o t o c 0 1 ) 包。然后选用一个传输协议通过i p 网进行传输。接收网关收到来自于发送网关的封包，并将其还原为t 3 0 消息流，直接传送给接收传真终端。接收网关也应将接收传真终端发来的响应传递给发送网关。因此，可以认为全部t 3 0 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。在通过i p 网络实时传输传真数据时，可以采用1 m p ，也可以采用u d 跏p 。t c p 具有交付认可功能，也就是保证无差错传输的重发机制，但同时增加延时的问题，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。u d p 是一种数据报服务，信息发送后不需要交付认可，其优点是传输时延小，但传输时可能会产生数话差错，需要附加的协议来提供传输的顺序性和传输纠错，在t 3 8 协议中，采用u d p t l 协议来进行传输和纠错比较两种传输协议后认为：实时l p 传真的优势在于远距离中继成本低，而目前的i n t e r n e t 在远距离传输时，因为线路带宽有限，且需要经过多级路由器转发，所以其延时是大于长途p s t n 网的，而实时i p 传真又有比i p 电话更高的时延要求，所以实时i p 传真选择u d p 协议。u d p 协议虽然不保证传输的可靠性，但在采用u d p t l 协议来保证传输的顺序性和进行传输纠错后，再加上传真通信本身可以忍受一定量的差错，是能够提供满意的数据传输质量的。2 2 2i f p 包的组成和结构一个i f p 包由“类型( t y p e ) ”和“数据( d a = r a ) ”两部分组成。“类型”单元描述皿l c 帧的前导标志、传真训练、调制方式和速率。以及传真模拟信号( ( c e d和c n 囝“数据”元素包含传真信号和报文数据。“类型”又分两种，其一称为“t 3 0指示符”( t 3 0 i n d i c a l r o r ) ，它指示前导标志、传真训练和传真模拟信号，其二称为“t 3 0 数据”( t 3 0 d 朋陡) ，指示传送传真信号或报文数据的调制方式和速率。表2 1 和表2 2 分别给出“t 3 0 指示符”和“t 3 0 数据”的内容。i f p 包的“数据”单元包含传真网关从传真终端接收戮的传真信号和报文数据。“数据”单元由一个或多个字段组成，每个字段有两部分：字段类型( f i e l d 1 押e )和字段数据( f i e l d d a 国字段类型指出后随的字段数据的性质，例如，后随数据为h d l c 数据或普通( 非h d l c ) 传真报文数据等。表2 * 3 给出字段类型的种类。字段数据包括传真规程中使用h d l c 帧传送的传真信号( 妞d i s ，d c s ，c f r 等) ，在第二章t 3 0 和t 3 8 协议概述e c m ( e “d rc o f r e c t i o nm o d e ) 方式中使用 玎) l c 帧传送的传真报文数据，以及普通传真报文数据( 非e c m 报文数据) 。字段数据中的h d l c 帧不合有标志和f c s ( 校验位) 单元。标志和f c s 单元将在发送传真网关中去除，在接收传真网关中恢复。字段数据中的普通传真包括了传真终端在阶段c 的全部报文数据。表2 lt 3 0 - i n d i c a t d r 涮u e sn os i g m lv 1 71 2 0 0 0m o d i l l a t i o ns h o r tt m i l l i n gc n g ( 1 1 0 0 h z )v 1 71 2 0 0 0i t l o d l l l a t i o n1 0 n gt m i n i n gc e d ( 2 l o o h z )v 171 4 4 0 0m o d l l l a t i o ns h o r tt m 抽i n gv 2 lp r e j 珊b l ev 1 71 4 4 0 0m o d l d 撕o nl o n gn 越n i n gv 2 72 4 0 0m d d u l 撕仃a i n i n gv 8a n s 锄s i 印a 1v 2 74 8 0 0m o d u l 撕o nt r a i n i n gv 8s i 蛐lv 2 97 2 0 0 删硼u l a l i t r a i n i n gv 3 4 - t 1 c h a n n e l 1 2 0 0v 1 77 2 0 0m o d u l a t i 仃a j n i n gv 3 4 - 砸c h a n n e lv 1 77 2 0 0m 删o ns h o n 昀_ i n i n gv 3 审c c 础a i nv 1 77 2 0 0n l o d l 蕊o l o n g 缸i n gv 3 31 2 0 0 0m o 叫撕o n 订a i n 证gv 1 79 6 0 0m o d u l a t i o ns h o nn a j n i n gv 3 31 4 4 0 0m o d u l a t i o n 衄曲i n gv 1 79 6 0 0m o d u l a l i o nl o n g 昀i n i l i g表2 - 2 t 3 0d 弘憾sv 2 1c h 蛆i 地1 2v 1 77 2 0 0v 3 4 - p f i - r a t ev 2 7 t 既2 4 0 0v 1 7 9 6 0 0v 3 4 一c c 1 2 0 0v _ 2 7 t e r 4 8 0 0v 1 71 2 0 0 0v 3 4 p r i c hv 2 97 2 0 0v 1 7 1 4 4 0 0v - 3 31 20 0 0v 2 9 9 6 0 0v 8v 3 31 4 4 0 0表2 - 3f i e i d - t y p ev a i sh d l c d a t ah d l e - f c s - 0 k s i g e i l dh d l c s i 哥e f l dh d l c - f c s b a d - s i 哥e n dh d l & f c s 一0 kt 4 - n o n - e c mh d l c f c s b a dt 4 一n o 小e c m - s i 争e n di f p 包“数据”单元的尺寸受i p 协议制约，如果传真信号或报文数据较小，一个i f p “数据”单元可以包含多个信号( 例如多个h d l c 帧) ，同时在传真信号或报文数据较大的情况下，可以用多个时“数据”单元来传送一个传真信号或报文数据。图2 6 中给出的一个“数据”单元有两个h d l c 帧。媒体弼关中t 3 8 传真的设计与实现v 2 l _ 2h d l c d a t af c s - 0 kh d l c d a t af c s - o k - s i g e n dl 指示字段类型第一个h d l c 帧第二个h d l c 帧指示该h d l c 帧结束以及h d l c 数据结柬匿2 - 6 “数据”单元结构举例综上所述，一个i f p 包可以是某种信号状态的指示符号，即“类型”单元，它指出传真终端发送了模拟信号( 0 n g 或信号，以及用何种调制方式和速率来发送数据。c e d ) 、司l ；练信号、前导标志发送的传真信号和报文数据，即“数据“单元，例中使用连续的3 个i f p 包传送两个h d l c 帧。i 卵包也可以携带传真终端圈2 7给出i f p 包的举例，例中使甩连续的3 个i f p 包传送两个渤l c 帧。i 类型1 单元数据单元第个i f p 包v 2 1i 第二字段类型舶l cl 砒h d l c龇加) l c胁l c皿l c - n 1 ，地址控翻字节l字节2字节3字节4l 信道第二个i f p 包f 銎翌f 字段类型肋l c龇聃l c丑b 【c胁l c孚段类型矧勰字节5字节5字节7字苇b字节9f c s 0 k第三个i f p 包惺字段类型眦m ) l c眦硒l c船l c字段类型f c s o k h d l c n t 地址控制字节l字节z字节3s i g e n d2 2 3u d p i p 装载i f p 包的格式传真网关将传真信号和报文缀装成i f p 包，并加上适当的包头，然后将其装载在t c m p 或u d p i p 包中在i n t e m e t 中进行传输。u d m p 装载i f p 包的方式如图2 8 所示。第二章t 3 0 和t 3 8 协议概述 i f p p t l l j d p i p 包的分层结构b i f p i l d p t l ，u 帅i p 协议的平面结构图2 8 l 删m p 装载豹i f p 包在使用u d m p 包来传送传真信息时，由于u d p 协议没有反馈重发的纠错机制，为了保证传输质量使用了纠错技术，为此增加了u d p t 以f a c s i d l e u d pt r a l l s p o r tl a y e r ) 协议。u d p t l 协议由u d f r l 头和u d p t l 有效负荷两部分组成，u d p t l 头包含所传送的i f p 包的序号，u d p t l 有效负荷又分别称为“主要”和“次要”的两部分组成，“主要”部分为要传送的i p f 包，“次要”部分是为了纠错而增加的冗余部分有了u d p t l 协议后，接收传真网关可以通过序号来发现是否发生了失序或丢包，发生的话可以重新捧序或使用纠错技术进行纠错。t 3 8 建议中提供了两种纠错方式，其一为冗余纠错，其二为奇偶前向纠错( p 撕t yf o n a r de 玎o rc o 盯c t i o n ) 。其中p a r i t yf e c 是选用的纠错方式，一般多采用冗余纠错方式。冗余纠错的原理是在i 】) 邢协议包的“次要”部分重复前面传送过的i f p 包，当前面传送的主i f p 包丢失后，则使用本包“次要”部分中的i f p 包来弥补。i f p包的冗余包的数量一般为2 到4 个。下面是经过a s n 11 7 】( a b s n 敲ts y s 咄n o 诅t i o nn u m b e ro n e 抽象语法标记) 编码后的u d p t l 包的结构：s e q u e n c cn 1 l m b e rn s e q ( 2b y t c s )p a c k e ts i 勰n b y t 髓( 1b y t e )t 3 8a s n 1 甲p a c k e to f as i z eo f n b y t e ss e l e c t o ro f e f i d rr o v e 巧m e m o de r “lb y t e ，e 1 1 r = 0 0 ：r e d l l l l d a n c e )n u m b e ro f 聆删a n tp a c k e bn r e d ( 1b y t e )f o “；n 心d ! = o ；n 心d 一，n 代q 一)媒体两关中t 3 8 传真的设计与实现p a c k e ts i 绉n b y t eo f p a c k e t 婀q 代q l ；t 3 8a s n 1i f pp a c k e t 撑n 他q i ，s i z ci sn b y t e s其中，”t 3 8a s n 1 l f p ”表示经过a s n 1 编码后的i f p 包。a s n 1 是定义抽象数据类型规格形式的i s o 标准。在网络通信中a s n 、1 编码的作用是对于相同的信息，尽管不同的计算机在其内部对这些信息有不同的表示，但是在传入网络时，其数据表示都是一样的，这样就做到了数据的传送格式的统一下面是一个u d p t l 的具体例子，如表2 4 所示。表2 - 4 u d p i l 数据包示倒f i e m n 叠m ef i e l dc o n t e n tu d p t lp a c k e t0 00 20 6c oo l8 00 00 0f fo oo l0 10 6n qo 0 0 2n l 帅s0 6t 3 8 a s n ，ii f pc 0 0 18 0 0 0 f f跏0 0n r e d0 1r e d u n d a n tp a c i 【e tm s0 lt 3 8 a s n 。l 瑶p0 62 2 4 速率协商的方法i p 传真用传真网关将传真发送端帮接收端隔离开，因此，发送传真终端的v i l练信号首先传送给发送网关，经i p 传送到接收网关后再由接收网关向接收传真终端发送训练信号传真网关之间可以直接传送训练信号，也可以由发送网关用“类型”单元将发送传真终端训练信息传送给接收网关。这就存在两种训练方法，分别称为本端训练方式和远端训练方式1 8 j l ”。本端训练方式是一种发送传真终端和发送网关、接收传真机和接收传真网关分别训练的方法。当发送传真终端向发送网关传送训练信号时，发送网关首先根据训练速率向接收网关传送“类型”单元，例如v2 99 6 0 0 b i 魄调制训练，接收传真网关即向接收传真终端发送此种速率的训练信号，接收传真终端根据训练结果向接收网关发送c f r ( 成功) 或f 州失败) 信号，接收网关将此信号传送给发送网关。此时发送网关需根据本身和发送传真终端的训练结果以及收到豹接收网关的训练结果，向发送传真机传送c f r 或f t t ，信号，其规则是两端的训练均成功才发送c f r ，有一端训练失败即发送f 1 陌。此种训练方法仅检测p s t n 网电路传输质量，不检第二章t 3 0 和t 3 8 协议概述测i p 网传输质量。远端训练方式是发送网关直接将发送传真终端的训练信号传送给接收网关，再由接收网关直接将此训练信号传送到接收传真终端。此种训练方法是一种全程训练，它检测了包括l p 网在内的从发送传真终端到接收传真终端的全部信道的传输质量。一般情况下，t c p 传输方式使用本端训练方式进行训练。其原因是t c p 具有纠错能力。不需要对i p 网进行训练。u d p 传输方式不能保证传输质量，所以使用远端训练方式进行训练。2 2 5 实时i p 传真通信过程实例实时i p 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i f 2 包，再将i f p 包装置在t c p n p 或u d p ，i p包内并通过i p 网传送给接收网关，接收网关将l f p 包恢复成传真信息，再发送给接收传真终端应注意的是传真通信是双向传输，接收传真终端也会向发送传真终端发送信息。实时i p 传真通信过程中，i p 网对收发双方传真终端是“透明的”，实时i p 传真通信过程对收发传真终端而言，也与传统传真通信过程相同。图2 _ 9 给出了实时i p 传真的通信过程。图中采用的是u d p 协议和速率协商方法2 ，报文传输速率为v 2 9 ：9 6 0 0 b i t s ，非e c m 方式。1 6媒体网关中t 3 8 传真的设计与实现图2 - 9 采用t3 8 建议的实时i p 传真通信过程第三章网关之间i p 传真呼叫建立流程的研究第三章网关之间i p 传真呼叫建立流程的研究3 1h 3 2 3 建立与i p 传真呼叫建立规程3 1 1h 3 2 3 协议栈结构h 3 2 3 n 帕是一个协议族t 其中的主要协议包括r a s ( r e g i s t r a t i o na d m i s s i o n sa n ds t a t u s ) 协议、h 2 2 5 o 的呼叫控制协议、h 2 4 5 多媒体通信控制协议等。其结构如图3 1 所示。数据声像应用终端控制和管理应用g 7 #h 2 6 h 2 2 5h 2 4 5o 呼媒体t 1 2 0加密盯pr s叫信信道系列令控制盯pu d pt c p网络层链路层物理层圈3 一lh 3 2 3 协议栈结构图该协议族是一个有机的整体。根据功能可将其分成四类协议：系统控制协议、音频编解码协议、视频编解码协议和数据通信协议。音频编码坍议采用g 系列标准，其中q 7 1 1 为必选编码方式，其他的音频编码方式还有g 7 2 2 、g7 2 3 1 、g 7 2 9 等。r a s 协议用于提供呼叫认证管理和地址解析服务。系统控制协议是整个h 3 2 3 协议的核心，它包括h 2 2 5 o ，h 2 4 5 和o 9 3l等。h 2 2 5 + o ( q 9 3 1 ) 主要用于端点与网守间的通信以及呼叫的控制，h 2 2 5 o 的呼叫控制协议在q 9 3 l 和q 9 3 2 协议的基础上对信令过程作了筛选。 l 2 2 5 o 的呼叫信令报文主要有s e 州发起呼叫) 、a l e r t i n g ( 振铃) 、c o n n e c t ( 呼叫建立) 、r e l e 船e c o m p l e t e ( 拆除呼叫) 等。h 2 2 5 o 在呼叫建立过程中，主被叫端点互相交换各自分配的h 2 4 5 端口地址以建立h 2 4 5 控制信道。该控制信道用于传送h 2 4 5消息。h 2 4 5 协议是通用的多媒体通信控制协议，主要针对会议通信设计。h 3 2 3媒体网关中t 3 8 传真的设计与实现系统采用 l 2 4 5 协议作为控制协议，用于控制媒体信道的建立、维护和释放。媒体信道，在h 1 2 4 5 中称为逻辑信道，在其上传送用户通信信息，每个逻辑信道在建立时赋予一个标志号。所谓逻辑信道的建立，就是通信双方通过逻辑信道打丌消息和证实消息交换各自分配的端口