T.38 es una recomendación de la UIT para permitir la transmisión de fax a través de redes IP (FoIP) en tiempo real.
El estándar de retransmisión de fax T.38 se ideó en 1998 como una forma de permitir el transporte de faxes a través de redes IP entre terminales de fax del Grupo 3 (G3) existentes. La UIT publicó T.4 y los estándares de fax relacionados en 1980, antes del auge de Internet. A finales de los años 1990, VoIP , o Voz sobre IP, comenzó a ganar terreno como alternativa a la Red Telefónica Pública Conmutada (PSTN) convencional. Sin embargo, debido a que la mayoría de los sistemas VoIP están optimizados (mediante el uso de una compresión agresiva con pérdida de ancho de banda para ahorrar ancho de banda) para llamadas de voz en lugar de llamadas de datos, las máquinas de fax convencionales funcionaron mal o no funcionaron en absoluto debido a las deficiencias de la red, como demoras, fluctuaciones, paquetes. pérdida, etcétera. Por tanto, se necesitaba alguna forma de transmitir faxes a través de IP.
En escenarios prácticos, una llamada de fax T.38 tiene al menos parte de la llamada transportada a través de PSTN, aunque esto no es requerido por la definición T.38, y dos dispositivos T.38 pueden enviarse faxes entre sí. Este tipo particular de dispositivo se llama dispositivo de fax compatible con Internet , o IAF , y es capaz de iniciar o completar una llamada de fax hacia la red IP.
El escenario típico donde se utiliza T.38 es – retransmisión de fax T.38 – donde un dispositivo de fax T.30 envía un fax a través de PSTN a una puerta de enlace de fax T.38 que convierte o encapsula el protocolo T.30 en un protocolo T.38. flujo de datos. Luego se envía a un punto final habilitado para T.38, como una máquina de fax o un servidor de fax , u otra puerta de enlace T.38 que lo convierte nuevamente en un PCM PSTN o señal analógica y termina el fax en un dispositivo T.30.
La recomendación T.38 define el uso de TCP y UDP para transportar paquetes T.38. Las implementaciones tienden a utilizar UDP, debido al requisito de TCP de paquetes de confirmación y la retransmisión resultante durante la pérdida de paquetes, lo que introduce retrasos. Cuando se utiliza UDP, T.38 hace frente a la pérdida de paquetes mediante el uso de paquetes de datos redundantes.
T.38 no es un protocolo de establecimiento de llamadas , por lo tanto, los dispositivos T.38 necesitan utilizar protocolos de establecimiento de llamadas estándar para negociar la llamada T.38, por ejemplo, H.323 , SIP y MGCP .
Hay dos formas principales en que las transacciones de fax se transmiten a través de redes de paquetes. El estándar T.37 especifica cómo se encapsula una imagen de fax en un correo electrónico y se transporta, en última instancia, al destinatario mediante un proceso de almacenamiento y reenvío a través de entidades intermediarias. T.38, sin embargo, define un protocolo que admite el uso del protocolo T.30 tanto en los terminales emisores como en los receptores. (Consulte el diagrama anterior). T.38 permite transmitir un fax a través de una red IP en tiempo real, tal como lo hacían los estándares de fax G3 originales para la red tradicional (multiplexada por división de tiempo (TDM)), también llamada teléfono público conmutado. red o PSTN .
Se necesita un protocolo especial para el fax en tiempo real sobre IP (Protocolo de Internet), ya que los terminales de fax existentes sólo admitían conexiones PSTN, donde el flujo de información era generalmente fluido e ininterrumpido, a diferencia de la llegada nerviosa de los paquetes IP. El truco consistió en idear un protocolo que hiciera que la red IP fuera “invisible” para los terminales de fax finales, lo que significaría que el usuario de un terminal de fax heredado no necesitaría saber que la llamada de fax estaba atravesando una red IP.
Las interconexiones de red admitidas por T.38 se muestran arriba. Los dos terminales de fax a cada lado de la figura se comunican utilizando el protocolo de fax T.30 publicado por la UIT en 1980. La interconexión de la PSTN con la red de paquetes IP requiere una "puerta de enlace" entre las redes PSTN e IP. Las puertas de enlace PSTN-IP admiten voz TDM en el lado PSTN y VoIP y FoIP en el lado de los paquetes.
Para las sesiones de voz, la puerta de enlace recibirá paquetes de voz en el lado IP, acumulará algunos paquetes para garantizar un flujo fluido de datos TDM al momento de su liberación y luego los medirá a través de TDM, donde eventualmente serán escuchados por un humano o almacenados en una computadora para su posterior reproducción. La puerta de enlace emplea técnicas de gestión de paquetes para mejorar la calidad de la voz en presencia de errores de red aprovechando la capacidad natural de un oyente de no escuchar realmente el paquete ocasional faltante o repetido.
Pero los datos del facsímil se transmiten mediante módems , que no son tan indulgentes con el habla como el oído humano. Los paquetes faltantes a menudo provocarán que una sesión de fax falle en el peor de los casos o, en el mejor de los casos, crearán una o más líneas de imagen por error. Entonces, el trabajo del T.38 es “engañar” al terminal haciéndole “pensar” que se está comunicando directamente con otro terminal T.30. También corregirá los retrasos de la red con las llamadas técnicas de suplantación de identidad y los paquetes faltantes o retrasados con técnicas de gestión del búfer con reconocimiento de fax.
La suplantación de identidad se refiere a la lógica implementada en el motor de protocolo de una retransmisión T.38 que modifica los comandos y respuestas del protocolo en el lado TDM para evitar que los retrasos de la red en el lado IP provoquen que la transacción falle. Esto se hace, por ejemplo, rellenando líneas de imagen o haciendo deliberadamente que un mensaje se retransmita para hacer que los retrasos de la red sean transparentes para los terminales de envío/recepción de fax.
Las redes que no tienen pérdida de paquetes ni demoras excesivas pueden exhibir un rendimiento de fax aceptable sin T.38, siempre que los relojes PCM en todas las puertas de enlace sean de muy alta precisión (se explica a continuación). T.38 no sólo elimina el efecto de que los relojes PCM no estén sincronizados, sino que también reduce el ancho de banda de red requerido en un factor de 10, mientras corrige la pérdida y el retraso de paquetes.
Como se muestra en el diagrama siguiente, una puerta de enlace T.38 se compone de dos elementos principales: los módems de fax y el subsistema T.38. Los módems de fax modulan y demodulan las muestras PCM de los datos analógicos, convirtiendo la representación de datos muestreados de la señal analógica del terminal de fax en su traducción binaria, y viceversa. La red PSTN muestrea la señal analógica de una señal de voz o de módem (no conoce la diferencia) 8.000 veces por segundo (SPS) y las codifica como bytes de datos de 8 bits. Esto significa 8000 muestras por segundo multiplicadas por 8 bits por muestra, o 64.000 bits por segundo (bit/s) para representar los datos del módem (o voz) en una dirección. En ambas direcciones, la transacción del módem consume 128.000 bits de ancho de banda de la red.
Sin embargo, el módem típico de un terminal de fax transmite los datos de la imagen a 33.600 bits/s, por lo que si los datos analógicos se convierten primero al contenido digital que representan, sólo se necesitan 33.600 bits (más una sobrecarga de red de unos pocos bytes). Y como el fax T.30 es un protocolo semidúplex, la red sólo es necesaria para una dirección a la vez.
Consulte RFC 3261.
En el diagrama anterior, hay un reloj de frecuencia de muestreo en la terminal de fax y uno en los módems de la puerta de enlace que se utiliza para activar el muestreo de la línea analógica 8.000 veces por segundo. Estos relojes suelen ser bastante precisos, pero en algunos adaptadores de terminal de bajo costo (una puerta de enlace de una o dos líneas) el reloj PCM puede ser sorprendentemente inexacto. Si el terminal envía datos a la puerta de enlace y el reloj de la puerta de enlace es demasiado lento, los buffers (búferes de fluctuación) en la puerta de enlace eventualmente se desbordarán, lo que provocará que la transacción falle. Dado que la diferencia suele ser bastante pequeña, este problema se produce en imágenes de fax largas y detalladas, lo que da a los relojes más tiempo para provocar que el búfer de fluctuación en la puerta de enlace se desborde o se desborde, lo que es lo mismo que los paquetes faltantes o duplicados.
T.38 proporciona facilidades para eliminar los efectos de la pérdida de paquetes mediante la redundancia de datos. Cuando se envía un paquete, se repiten cero, uno, dos, tres o incluso más paquetes enviados anteriormente. (La especificación no impone un límite). Esto aumenta el ancho de banda de red requerido (aún es mucho menor que no usar T.38), pero permite que la puerta de enlace receptor reconstruya la secuencia completa de paquetes, incluso con un nivel bastante alto de pérdida de paquetes. .