5.1 NaturalFax硬件
5.2 NMS软件环境
六．结束语
2.1 使用传真网关节省成本
2.2 使用局域网传真服务器节省成本
2.3 使用IP电话节省成本
三．IP传真业务选择
3.1 存贮转发传真
3.2 实时传真
4.1
存贮转发传真和T.37标准
4.2 实时IP传真和T.38标准
4.3 IP传真方法的比较
五. NMS公司提供的传真解决方案
5.1 NaturalFax硬件
5.2 NMS软件环境
六．结束语
一．通过IP网发送传真
通过因特网发送电子邮件已经成为大部分公司与个人或其他公司通信联系的主要方式。在公司内部，和使用电话通信相比人们有更愿意使用电子邮件的趋势，目前电子邮件已成为大多数人的第二种主要通信手段。但是，传真机仍然是一种广泛使用的文字信息发送手段，全球有超过3亿台传真终端在使用，并且仍在不断增长。不管原来的文件是什么格式这种终端都能产生一个硬拷贝的输出，这种灵活性是普通电子邮件所没有的。然而，因特网上的电子邮件比传统传真有一个显著的优点──成本很低。从这个原因出发，自然会想到要通过因特网发送传真，这就是最灵活的信息传送技术和成本最低的信息传送技术相结合的产物。
通过IP网发传真（以下简称IP传真）汇集了传统传真的方便灵活性和电子邮件的低成本，使它很快就成为公司间和公司内部广受欢迎的标准通信方式。
二．降低传真成本
IP传真为公司减少电话费创造多种有利条件。公司可以利用现有的传真机，通过传真网关、局域网传真 服务器或IP电话网关连接到因特网，也就是接入到IP数据网。
2.1 使用传真网关节省成本
公司的传真机是一种使用费昂贵的通信设备，特别是在发送国际传真的时候。如果一个公司频繁地使用传真机发传真，每年会产生数千美元的电话费。当由传真机发出的长途呼叫通过因特网来连接，这样完成的呼叫只相当于本地呼叫，节省的费用是相当明显的。由传真服务公司提供的传真网关发送传真的过程是这样的：把传真转换成因特网消息，并通过因特网发送出去；在靠近接收传真机的一端有另一台传真网关，接收到这些因特网传真消息，再把它们转换回普通传真信号，发给接收传真机。新的因特网传真机和传统传真机一样工作，并和传真网关一样可以直接通过因特网发送传真。请看图1：
图1 因特网传真业务模型
2.2 使用局域网传真服务器节省成本
许多公司已经在公司的局域网上添置了传真服务器，所以公司员工可以直接在自己的桌面个人电脑上收发传真。大部分这种局域网传真服务器都安装有最低成本路由寻找的软件，这种软件能够帮助传真服务器以电子邮件的方式把传真发送到最接近目的传真机的传真服务器，从而减少或完全免除长途电话的费用。随着因特网传真服务公司的增多，这些传真服务器上可以提供通过不同传真服务公司来发送传真的路由选择。另外，传真服务器将会和新的直接接入到因特网的传真机相兼容。
2.3 使用IP电话节省成本
公司的另一个选择是用IP电话来发传真，既可以在公司内部配置一个IP电话网关来实现，也可以直接使用IP电话业务提供商的IP电话。IP电话网关必须能够通过IP数据网同时传输话音和传真。
通过IP数据网发送传真的技术最近已经可用，并且成本也比较低，特别是传真服务器和IP电话网关的开发。本文讨论一些目前可用的传真技术，T.37
和 T.38 IP传真标准，以及各种IP传真实现的比较。
IP传真业务主要可分为两大类──存贮转发传真和实时传真。
3.1 存贮转发传真
在桌面电脑上通过局域网传真服务器发传真，这种业务很类似于电子邮件业务。这种业务中：信息首先被发送到一个服务器，并存贮起来，然后再转发到另一个服务器上，接下来再发给接收传真机。如果需要的话，发送方可以通过传真或电子邮件收到一个延迟的证实。这种业务缺少传统传真机具有的即时证实信号，但它也有其它一些优点，这些优点包括：可选的非忙时发送功能和完善的遇忙自动重试规则。存贮转发式传真还能把单个传真广播到多台传真机上。大部分的局域网传真服务器和传真服务公司都提供存贮转发式传真业务，这种方案对IP连接的带宽和连接的可靠性都没有特别的要求。
3.2 实时传真
实时IP传真区别于存贮转发式传真的地方是：实时传真有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。在传真会话中，传真数据被分成很多小的数据片通过网络传递，并即时发送到目的传真机上。这个方案具有提供即时证实信号的优点。这种发送的即时证实对许多传真机用户来说是很有价值的，因为他们不想为证实信号多等几分钟。实时传真需要一个可靠的、高带宽的网络连接，并且不能提供广播和遇忙自动重试的功能。
一种新技术能够得到广泛采用的必然一步是遵守标准。存贮转发式传真和实时传真都定义了相关的标准。
4.1 存贮转发传真和T.37标准
存贮转发传真可以用自己特有的方式通过IP网传送，也可以用电子邮件附件的方式传送。针对这种业务的一个协议已推出有一段时间了，它来自于因特网工程任务组（IETF），是作为针对传真的MIME（多用途因特网邮件扩展）对SMTP（简单邮件传输协议）的扩展推出的。这些标准由RFC2301至RFC2306文件定义。协议中有好几个MIME数据格式用于以标准的方式来编码二进制消息。传真图像附加在电子邮件的头部，并用TIFF－F格式编码。TIFF（标签图像文件格式）最初设计用于各种桌面出版应用间的互操作。TIFF－F定义了用于压缩传真图像的数据格式。
国际电信联盟（ITU）已经开发出许多传真标准，包括T.30传真协议，它指定了传真会话控制、呼叫建立、消息传送、呼叫释放等。ITU已经采纳了SMTP／MIME协议的传真部分作为ITU标准的一部分，叫作T.37。这个标准定义了通过电子邮件发送存贮转发式传真的有关规定，并允许"简单式"（RFC2305）的扩展，"完全式"的扩展还在研究之中。简单式限定了TIFF－F编码成"S－轮廓"（TIFF－S），限制了发送传真到大部分普通传真机所采用的格式（标准或精细分辩率的MH图像压缩）。
在T.37术语中，因特网传真（Ifax）设备能够通过一个出站设备向传统连接到PSTN的传真机发传真，或者通过一个IP网直接发送到另一个因特网传真（Ifax）设备。
图1显示了因特网传真的业务模型。Ifax设备可以是传真机，也可以是具有Ifax功能的个人电脑。扩展因特网传真（EIfax）设备是传真网关，对应于把传真发送到传统G3传真机和从G3传真机接收传真，传真网关完成的是出站（off-ramp）和入站（on-ramp）工作。根据T.37中的术语定义，发送端的网关属于入站EIfax，接收端的网关属于出站EIfax。在IP网上传送使用SMTP协议，附带的MIME数据用TIFF－F、轮廓S文件格式封装。
4.2 实时IP传真和T.38标准
实时IP传真技术是传真服务公司和它们的支持者、以及IP电话网关制造商的热门讨论课题。这种技术越来越成熟，ITU为此推出了T.38标准。
T.38规范定义了用于T.38 IP传真网关的IP数据网协议。（请参看图1中的因特网传真业务模型）。T.38 传真网关提供以下功能：
◎ 在发送端网关解调进入的T.30传真信号；
◎ 把T.30信号转换成T.38因特网传真协议（IFP）包；
◎ 在发送端和接收端T.38网关之间交换IFP包；
◎ 在接收端网关里把T.38 IFP包转换回T.30传真信号；
◎ 调制T.30信号，并把它发送到目的传真机上。
已经开发出了两种实现实时IP传真网关的方法，这两种方法也包含在ITU T.38 规范之中。这两种实现方法在处理IP数据网延迟的能力方面有不同的表现。这两种方法是：传真转发和假证实的实时传真。
（1） 传真转发
传真转发有时又叫做"解模／重模"，是指使用的技术。传真转发网关接收一个模拟传真信号，然后用调制解调器把它解调成数字形式。这些数字形式的传真信号再通过数据网以消息方式发送。在接收端网关中，这些数字形式的信号再由传真调制解调器重新调制。然后发给接收传真机。请注意，传真网关自己无需提供任何T.30协议功能，它只需要提供传真调制解调和T.38
IP数据协议功能。
只有网络延迟较小（小于等于1秒）并保证最小限度的包丢失，这种技术才能工作得较好，这正是许多专用数据网和已经建立起IP语音传送功能的数据网所具有的。许多同时承载IP话音和IP传真的IP电话网关使用这种技术。
但是，运行在公共因特网或其它繁忙的IP网上的IP传真网关，经常会遇上特别长的延迟和很高的丢包率。对于这种网关，就要使用假证实的实时传真。
（2） 假证实的实时传真
为了加大传真机能够容许的延迟限度，假证实技术已应用到了一些实时传真网关之中。这种假证实技术再加上传真机通信使用的普通T.30协议，使得IP实时传真容许的中断时间要比普通T.30容许的要长。额外数据填充技术也用于提高图像包的抖动容限。假证实加上抖动补偿可以允许在传真机检测到通信中断之前有高达3.5秒的单向网络延迟。这对通过因特网发传真已经足够了。
（3） 传输机制
T.38协议规范定义了两种不同的传输协议：UDP／IP和TCP／IP，两种不同的协议决定了有两种不同的传输机制。
● UDP／IP传输
UDP（user datagram protocol 用户数据报协议）是一种快速但不可靠的IP网上传输数据协议，数据网中的路由器对这种协议包不进行错误检查。为了提高可靠性，T.38
提供了两种错误校正方法，一种使用图像数据冗余设计，另一种使用简单前向错误校正（FEC）设计。UDP传输方法在IP电话网关中也用来实现通过IP承载语音，IP
语音总是要求实时性的，所以也用UDP／IP来传输；同时，IP语音很少通过因特网来传输，而是通过延迟小于1秒的专用数据网来传输。这就意味着：在那样的环境中，传真转发不需要证实也有很高的可靠性。
● TCP／IP传输
TCP（transport control protocol传输控制协议）是一种速度慢但可靠性高的IP网上协议，网络上的每个路由器对通过的每个这种协议包都进行错误检查。T.38指定了一个在使用TCP传输时不进行错误校正的简单协议。但是，使用TCP传输时仍建议使用假证实，因为一个繁忙的TCP／IP网络仍存在时延和抖动。假证实的方法在T.38中没有作具体的规定，留给传真技术开发商自己去实现。
4.3 IP传真方法的比较
IP传真方法的一个总结显示于表1之中。通过选择功能、业务需求以及所用网络的延迟，就能得出最适合指定应用的传真方法。
存贮转发传真和实时传真都有各自的优点，在很多情况下同时提供这两种业务是很必要的。比如，一个传真业务提供商可能想用实时方式发送传真，但回复却要使用存贮转发的方式，因为可能接收传真机很忙或者是缺纸。类似地，一个IP电话网关供应商可能希望通过提供一个永不占线的传真，作为IP语音和传真收发的一个选择，来提供有特色的业务。
建立在我们数字信号处理的专业技术上，NMS能够提供目前市场上最高密度和最低成本效益比的传真解决方案。核心技术──传真调制解调、DTMF检测／产生、语音播放／录音──都是通过DSP算法实现的，需要由多个通用DSP芯片提供强大的处理能力。现在100MIPS（million
instructions per second百万指令每秒）的DSP能够同时运行多个端口的多种DSP算法，让NMS可以更换掉过去使造出的传真端口非常昂贵的"每端口一个DSP"的设计。DSP也减少了对主机处理的需求，让单个PCI槽可以支持120个传真端口，单个cPCI槽可以支持多达480个传真端口，从而使NMS提供的方案在单个机箱内可以支持超过2000个传真端口。同样的DSP技术也可以应用到IP电话网关的语音压缩功能上，这使得NMS能够提供通用的端口，这种在一块板上的通用端口既能够接续呼叫、提供语音处理和会议功能，又能够收发传真。
5.1 NaturalFax硬件
流化音频的应用很少，并且在应用中都处于不重要的地位，对信息的内容来说，它不是实质性的。对于一系列重要的小应用，如：新闻和体育评论、以及季度财务报告大会的收听，话音的传送就很关键。在所有这些情况下，AMR编码的话音质量让用户听懂是足够的了，但如果要用这种AMR通道来传送CD质量的音乐，就会明显显得不足。即使电脑用户下载音乐片段的速度要比实时慢得多，但他下载回来后仍可以听到高质量的回放。在一个非智能的无线手机上无法提供这种能力。AMR编码的音乐也有一定的价值，但它不是以娱乐为目的的。把来自网站服务器的流化音频转换成手机需要的AMR编码音频是一个简单的技术问题，但是需要大量的计算能力。明智的做法应该是在一个附属的模块上用DSP资源来做这种运算，而不要在网关的主处理器上做这种运算。
NMS提供三种平台用于开发传真解决方案──CG、AG和QX。
■ CG6000和CG6500C
CG（convergence generation 集中一代）结构把以下接口或功能集成到了一块板卡上：PSTN接口，电话协议，全面的IVR功能，IP和局域网传真处理，全双工回声抑制，话音加密，一个快速以太网接口，各种包协议。这种集成使得OEM厂商在建立下一代集中解决方案时，能够开发出一个低成本效益比而且大容量的平台。CG6000C和CG6500C是运营级的平台，定位于运营商网络上的实现，那里的设备要求有大规模的容量和绝对的可靠性。这些平台上体现了NMS在Compact PCI行业中的领导地位，主要表现在：第一个面市支持热插拨功能，背板上的输入输出连接，以及低功耗。这些产品代表了NMS为各种场合提供最高价值平台的长期策略，这些场合包括：OEM厂商开发传真服务器产品，传真业务提供商通过传统电话网、局域网或IP网提供存贮转发传真业务。
图2 CG6000C通用端口平台
■ AG2000和AG4000
通用端口的AG系列平台集合了以下接口或功能：电话接口，一个由众多DSP芯片组成的板上控制器用于支持G3传真功能，语音和DTMF处理，呼叫接续，CT总线（H.100）或MVIP总线交换。AG2000（8端口环路中继或DID，或者是它们的组合）。AG4000－T1（24－96端口），以及AG4000－E1（30－120端口）可以插在同一个PCI（或Compact PCI）插槽上。
5.2 NMS软件环境
基于NMS的CG、AG和QX的方案全部都在Natural Access开发环境下编程，这可以缩短产品开发和推向市场的时间。Natural
Access通过一个完整的多级API集来控制CG、AG及QX硬件和DSP算法。Natural Access下的编程是和电话网络协议无关的，比如：为一个AG2000模拟环路中继编写的程序也可以用于AG4000数字中继接口，只需要更改配置文件的设置就行了。Natural
Access下的编程也是与操作系统无关的，这就意味着：开发的一个应用程序可以应用到多个平台上。
■ NaturalFax
NaturalFax是Natural Access中C函数库的一部分，它可以为企业级传真应用、IP电话网关和大规模的传真业务提供商系统，生产出T.37兼容的传真服务器。应用包括：局域网传真、传真广播、传真点播、和利用IP数据网发送的存贮转发式传真。NaturalFax支持发送和接收传真，创建文件队列，文件格式转换，监示传真机状态，并支持自定义传真头。通过和Natural
Access开发环境的集成，NaturalFax允许开发人员通过改进现有的语音或VoIP应用程序，快速应用到正在增长的传真业务。
■ T.38 IP传真
NMS通过在自已获奖的Fusion IP电话平台提供T.38兼容能力，强调了支持全世界范围协同工作的承诺。最初的T.38 IP传真版本和Fusion相结合，提供UDP包传输功能，并为T.38错误校验提供冗余。在Fusion的API和开发环境中集成了完整的T.38功能。在支持T.38的Fusion软件包中，提供有说明IP呼叫建立和语音到传真切换的例子代码。
在多厂商实现的T.38中协同工作的能力是非常重要的，只有能协同工作，传真业务提供商才能通过多个运营商网络把传真发送出去。这样才能使业务提供商扩大用户的覆盖范围，才能使IP传真和传统PSTN话音线路发送的传真相比，充分地降低发送的成本。在2000年3月，NMS和MiBridge、
AudioCodes以及 Clarent一起，首次演示了T.38 IP传真协同工作的能力。在一系列的测试中，这四个公司能够利用兼容的T.38消息通过一个IP网相互发传真，这标志着这种重要的全球性标准的第一次工业实现。
通过IP网发传真可以为一个公司省很多钱，特别是在发长途传真的时候。这种技术目前已经在存贮转发传真业务中得到了实现，并且由ITU建议的T.37标准对它进行了规范化。开发商可以利用NMS的NaturalFax软件和CG、AG及QX硬件平台生产出传真网关了。
但存贮转发式传真不能满足所有人的需要，实时传真才能满足那些想要传统传真一样感觉的用户要求，也就是要知道：当一个发送传真操作完成后，对方就已经收到了这个传真图像。那些仍然使用传统的传真机，但又想通过因特网发传真的用户同样也需要这种技术。此外，IP电话网关开发人员也会想象发送话音一样，以实时的方式通过IP网发送传真数据。这些方案在支持ITU
T.38规范的NMS IP传真产品中都得到了很好的支持。
使用NMS的IP传真方案，不管是使用存贮转发式还是实时式，用户都能得到这样的效果：不但能省使用过程中的电话费，而且节约传真解决方案的投资。这是因为NMS的NaturalFax方案是目前市场上成本最低、密度最高的传真解决方案。