 Unser nächster Speaker ist Christian Berger, wer uns ein begeisterter Nachrichten-Technik-Ingenieur ist und der uns eine kurze Einführung in die Signalisierung von GroB3-Fernkopierern gibt. Viel Spaß! Herzlich willkommen zu meinem Vortrag zum Thema GroB3-Telefaxe. Dieses Thema ist ja insbesondere in Zeiten der Pandemie doch recht kontrovers. Die Leute lehnen Fernkopieren geradezu ab, wie man zum Beispiel in den USA an der Anti-Faxer-Bewegung sieht. Ich möchte mit diesem Vortrag einen kleinen Beitrag zur Diskussion liefern und auch die Schönheiten des Faxstandards aufmerksam machen. Freie nach einer Senderei auf Arte? Keine Sorge, wir werden nicht wirklich Fernkopieren, sondern nur ein bisschen die Landschaft betrachten. Neben der Übertragung von Nutzdaten wie Bildern, Texten oder Edifactdaten müssen sich Faxgeräte auch über ihre Kennungen sowie technische Parameter austauschen. Darum soll es in diesem Vortrag gehen. Der einfachste technische Zugang zu diesen Faxdaten wird von einigen Fernkopierern selbst ermöglicht. Viele Geräte verfügen über die Möglichkeit, die übertragenen Botschaften auszudrucken. Jede der hier dargestellten Sequenzen findet sich im Spektrogramm des Faxanrufs selbst wieder. Zunächst schickt das empfangende Fax seine Kennung sowie seine technischen Fähigkeiten. Dann schickt das sendende Fax seine Kennung sowie die Modemparameter. Ein Block mit binären Nullen ist da, um die Qualität der Leitung zu überprüfen. Das empfangende Fax bestätigt den Empfang der Testdaten, das sendende Fax schickt nun die Sendedaten und die Information, dass die Seite zu Ende ist. Das empfangende Fax bestätigt den Empfang und das sendende Fax verabschiedet sich. Die Signalisierungsdaten werden nach dem Verfahren V21 FSK moduliert, sprich aus den Nullen und Einzen werden Töne unterschiedlicher Tonhöhe. Zusätzlich werden die Daten HDLC codiert. Die Wellenform gibt die momentane Frequenz an und die Bits darunter sind die synchron detektierten Bits. HDLC ermöglicht es, Nachrichten über einen Synchronenkanal auszutauschen. In einem Synchronenkanal werden immer Bits übertragen und so immer die gleiche Menge pro Zeitalenheit, unabhängig davon, ob man wirklich Daten übertragen möchte oder nicht. Dazu wird bei HDLC in den Zeiten, in denen keine Daten übertragen werden sollen, eine sogenannte Flagg-Sequenz übertragen. Diese besteht aus 0, 6 mal die 1 und 0. Diese wird immer ständig wiederholen übertragen, wenn keine Nutzdaten anstehen. Natürlich können nun die Nutzdaten längere Sequenzen an 1 Bits enthalten. Um dies von den Flagsts unterscheiden zu können, wird immer nach 5 1 ein sog. Stopfbit eingefügt. Dieses Stopfbit ist immer 0 und ermöglicht somit die Unterscheidung zwischen längeren 1 Sequenzen und Flagg-Sequenzen. Im HDLC Rahmen gibt es immer am Anfang einen Header und am Ende eine 16-Bit Prüfsumme. Der Header enthält ein Adressfeld, 8-Bit, alle Bits 1 bei Fax, sowie ein Kontrollfeld. Das Kontrollfeld gibt an, welche Nachricht dann übertragen wird, sowie ob diese Nachricht die letzte Nachricht in einer Sequenz ist. Innerhalb des Rahmens werden die Daten einfach mit ihren Stopfbits übertragen. So etwas wie Start oder Stop-Bits gibt es hier nicht, da man ja die Flex hat, um zwischen den Rahmen zu trennen. Dieses Beispiel zeigt den einfachsten Fall. Die Daten werden einfach übertragen, der Empfang wird bestätigt und die Verbindung beendet. Wenn Bitfehler in diesem Fall auftreten, so führen die zu Bildfehlern, die vom empfangenen Fax gegebenenfalls direktiert werden können, weil die Zeilenlänge durch die RLE-Kodierung nicht korrekt ist, aber es können keine neuen Zeilen angefordert werden. Das empfangende Fax kann höchstens, wenn zu viele falsche Zeilen empfangen wurden, die Verbindung beenden und auflegen. Um auch über gestörte Leitungen Faxen zu können, gibt es die Möglichkeit des ECMs. Dort werden die Bilddaten in HDLC-Rahmen gepackt, welche dann jeweils eine Prüfsumme haben. Am Ende kann das empfangende Fax eine Liste mit den nicht korrekt übertragenen Blöcken an das sendende Fax schicken, welches dann diese Blöcke noch mal übertragen kann. Das Spiel geht dann so lange hin und her, bis alle Blöcke korrekt übertragen worden sind und die Verbindung weitergehen kann. ECM ist auch die Grundlage für weitergehende Verfahren, wie zum Beispiel die Übertragung von Farbfaxen, Voice Mail sowie Edifact-Daten. Im Prinzip kann man bei diesen Verfahren nicht so einfach Fehler kaschieren. Deshalb ist es eben notwendig, dass die Übertragung selbst fehlerfrei und gesichert erfolgt, was ECM eben sicherstellt, dadurch, dass Blöcke, die inkorrekt übertragen wurden, noch mal übertragen werden können. Das bedeutet natürlich auch, dass beide Faxgeräte die Seite im Speicher halten müssen, was besonders in den 80er Jahren halt einfach viel zu teuer gewesen wäre. In Zeiten von Voice Over IP gibt es neue Herausforderungen für das Telefax. In üblichen Voice Over IP-Protokollen wie z.B. SIP wird die Sprache per RTP übertragen. Das bedeutet, dass die Sprache in z.B. 20 Millisekunden lange Segmente unterteilt wird. Diese werden dann mit einem Header in ein UDP-Paket gepackt und dieses UDP-Paket wird übertragen. Beim Empfänger werden nun diese Pakete empackt, in einen kurzen Puffer gespeichert und dann ausgegeben. Das Problem dabei ist allerdings, was sind 20 Millisekunden? Quarz-Ostylatoren haben wie alle Urnen das Problem, dass sie prinzipiell unterschiedlich schnell laufen. Sprich, 20 Millisekunden bei einem Empfänger kann minimal unterschiedlich sein zu 20 Millisekunden bei einem Sender. Das Problem dabei ist, dass unterschiedlich schnell die Daten empfangen werden wie gesendet. Dadurch wird irgendwann mal der Wartepuffer zu voll oder zu leer und es müssen entweder Sprach dann weggeworfen oder hinzugefügt werden. Bei normaler Sprache ist der Effekt, der dadurch entsteht, nicht besonders bedeutend. Man kann das dort im Prinzip sogar so optimieren, dass die Diskontinuitäten, die dadurch entstehen, nur bei Sprechpausen passieren. Bei Modemverbindungen und beim Telefax hat man allerdings das Problem, dass sehr lange Zeit ein Modem spricht. Und Modems haben ein Problem damit, wenn kurzzeitig ein Stück des Signales fehlt. Modems müssen zum einen mit der Phase des Signales, zum anderen mit dem Bittakt des Signales synchron sein. Wenn nun Sprachdaten hinzugefügt oder übersprungen werden, so ist das empfangende Modem nicht mehr synchron zum Sendenmodem, weder in der Phase noch im Bittakt. Die Folge ist, dass sehr viele Bittfehler entstehen, welche dann unter Umständen zum Abbruch der Übertragung führen. Um dieses Problem zu umgehen, hat man sich T38 überlegt. Die Grundidee hinter T38 ist es, dass man die Modems umgeht, sprich man versucht, direkt den Computer des einen Faxgerätes mit dem Computer des anderen Faxgerätes sprechen zu lassen. Dadurch umgeht man die Probleme, die ein Modem hätte. Ein Nebeneffekt, der allerdings in Europa relativ irrelevant ist, ist, dass man weniger Daten übertragen muss. Man braucht keinen vollwertigen 64-Kilo-Bit-Sprachkanal mehr, sondern muss nur noch die tatsächlichen Nutzdaten übertragen. Zusätzlich kann man sich dann sogar noch leisten, Redundanzdaten zu übertragen, falls mal ein Paket verloren gehen sollte. Viershark hat die Möglichkeit, die T38-Daten direkt zu dekodieren. Dabei sieht man auch, wie die Signalisierungsrahmen übertragen werden. Da die Signalisierung nur mit 300 bits pro Sekunde erfolgt, wird jedes einzelne Octet übertragen. Dies verringert auch die Latents, die dabei entstehen würde. Denn Fax ist schließlich Echtzeitfax. Andere T38-Nachrichten geben an, wenn zum Beispiel ein Modem ein- oder ausgeschaltet werden soll. Ansonsten ist die Übertragung quasi identisch zu einer normalen Fax-Übertragung. Man sieht zum Beispiel auch die Nullen, die übertragen werden, um die Leitung zu prüfen. Das wurde vor allen Dingen deshalb gemacht, weil man sogenannte T38-Gateways einsetzen möchte. Wie es ermöglichen, dass nur eine Seite T38 spricht, die andere hingegen ganz normal T30. Die ursprüngliche Idee war, dass zukünftige Fax-Geräte direkt voice over IP-Protokolle sprechen und somit direkt als Internet-Aware-Fax-Geräte T38 austauschen. Die Kommunikation mit den älteren Fax-Geräten erfolgt entweder über ein zurzeitiges Modem in den Geräten oder über T38-Gateways. Leider gab es allerdings nur sehr wenige Internet-Aware T38-Fax-Geräte, sodass bis auf einige Fax-Server kaum ein Endgerät T38 direkt spricht. Neben Gruppe 3-Faxen gibt es auch noch weitere Fax-Geräte. Der Deutsche Wetterdienst schickt zum Beispiel auch heute noch regelmäßig Wetterfaxe über Kurzwelle. Auch das Fax-Gerät im Space Lab war vermutlich kein Gruppe 3-Fax. So, das war mein kleiner Einblick in die Signalisierung von Gruppe 3-Fernkopierern. Ich hoffe, es war halbwegs erträglich. Und vergesst nicht, nutzen Sie die Macht des Telefax. Sie werden vom Glauben abfallen. Wenn Sie lesen, was Sie mit diesem kommunikativen Geheimwaffe so alles zu tun haben wollen, dann haben Sie die Möglichkeit, Sie werden vom Glauben abfallen. Wenn Sie lesen, was Sie mit diesem kommunikativen Geheimwaffe so alles bewirken können. Ich danke Euch für Eure Aufmerksamkeit. Vielen Dank für den Vortrag. Ich hoffe, alle anderen haben genauso viel gelernt, wie ich heute Neues gelernt habe. Und dann würde ich gleich direkt zu den Fragen übergehen, damit wir nicht zu weit über die 42 gehen. Die erste, warum hat ein T38-Ova-Volp versucht, wenn T37 SMTP schon definiert war? Ja, das ist generell die Frage, was man denn haben will. Möchte man echt Zeitfax haben, sprich, in dem Moment, wo es eingescannt wird, wird es beim Empfänger ausgedruckt. Oder möchte man so etwas haben wie E-Mail, wo man quasi das im Prinzip ein Bild per E-Mail verschickt. Das hat zwar den Nachteil, man kann sich halt nicht ganz sicher sein, dass das Fax tatsächlich auch angekommen ist. Ich weiß auch nicht, ob überhaupt so eine Senderkennung da richtig ausgetauscht werden kann. Auf jeden Fall hat sich de facto nicht wirklich durchgesetzt. Ein großes Problem ist natürlich auch die praktische Umsetzung, weil man hat ja oft tatsächlich physikalisches Faxgerät, bzw. Faxgeräte, die halt in irgendeiner Institution schon vorhanden sind. Und für T37 bräuchte man ziemlich aufwendige Umwandlungsmethoden, sprich, man müsste das komplette Dokument speichern, dass man es übertragen kann. Da ist die 38 quasi die kleinere Variante. Dazu kommen auch so Fragen wie, was ist jetzt, wenn ich jetzt ein Fax habe, mit 300 DPI, aber das Gegenfax hat dann nur 200 DPI, dann müsste man das umrechnen. Also es gibt Fax to Mail, das im Prinzip das verwirklicht, aber das hat eine ganz andere Probleme, Fahrtvorteile und eben auch Nachteile. Die nächste Frage ist, wie ist das mit Gruppe 4? Was hat es mit Gruppe 3 auf sich? Was gibt es für andere Gruppen? Also ich habe tatsächlich bislang noch nichts zu Gruppe 1 und Gruppe 2 Faxen finden können. Gruppe 4 gibt es dann im ISDN, die sind allerdings extrem selten. Also so ein Gruppe 4 Fax will dann quasi direkt am ISDN hängen und dann mehr oder weniger den transparenten 64 KB Datenkanal haben und könnte darüber sehr viel schneller Daten übertragen und würde dann auch häufig die ganzen Spezialfeatures wie Textübertragung oder Übertragung beliebiger Dateien unterstützen. Es gibt aber tatsächlich vor den digitalen Gruppe 3 Faxen, die wir heutzutage verwenden, auch noch einige Analogefaxe, bei denen quasi so ähnlich wie bei einem Scan, im Prinzip ein Scanner das Bildzeile für Zeile ab und ein Drucker druckt das in Echtzeit, aber es erfolgt da jetzt keine Einteilung in Pixel oder gar irgendeine Datenkompression oder sowas. So was wird zwar noch vom Deutschen Wetterdienst für Wetterfax verwendet. Dann eine Zwischenfrage von mir, was ist Wetterfax? Wetterfax, die Idee ist ganz einfach. Es gibt ja zum Beispiel Schiffe auf Hohe See, die möchten ja wissen, wie das Wetter wird, weil besonders auf Hohe See ist es sehr wichtig. Und das kann man jetzt natürlich irgendwie per Text oder per Sprach übermitteln, aber so eine Wetterkarte ist sehr viel praktischer. Deswegen gibt es vom Deutschen Wetterdienst, meines Wissens nach, der quasi weltweit die Wetterkarten aussendet. Und dann kann man eben ein schönes Bild haben, wie denn jetzt das Wetter wird. Sehr cool. Die nächste Frage, wie kann ich bei Fax eine GPG Adequate Verschlüsselung implementieren? Wie funktioniert die Verschlüsselung bei Fax 3? Welche Algorithmen werden verwendet und wie funktioniert der Schlüsselaustausch? Das ist eine interessante Frage. Es ist in der, ich glaube, T4 definiert. Also es ist definiert, ich habe es mal allerdings im Detail noch nicht so genau anschaut, weil ich glaube nicht, dass es irgendwie ein Faxgerät gibt, das es unterstützt. Aber hypothetisch gibt es Verschlüsselung auch im Fax. Zu welcher Gruppe gehört die Fritzbox? Also die Fritzbox ist im Prinzip ein... Also die Fritzbox hat ja viele Funktionen, sehr gut da auch. Die unterstützt Fax Gruppe 3. Ich weiß nicht, ob die auch noch Fax Gruppe 4 irgendwie unterstützen. Weil hypothetisch kann man auch Gruppe 4 Fax dann über quasi als dann transparente Daten auch über voice over IP schicken. Aber normalerweise fällt sich die als ganz normales Gruppe 3 Fax, beziehungsweise als Gruppe 3 T38 Arter, wenn man T38 aktiviert. Wann kann man T38 verwenden? Was muss dafür zusammenkommen? Abhängig vom Providerfaxgerät oder Router? Das hängt im Prinzip von vielen Faktoren ab. Im Idealfall ist eine T38-Übertragung komplett von einem Ende zum anderen Ende. Das heißt, es müsste da komplett voice over IP sein und es müsste zusätzlich noch quasi codec transparent sein. Sprich, wenn ein Teilnehmer T38 anfragt, muss diese Anfrage transparent weitergeleitet werden zum zweiten Teilnehmer und der muss dann antworten können, dass es transparent durchgeleitet wird. Es gibt Anbieter, die können das nicht. Bei denen hängt ein Astorisk drin und der leitet es dann in der Regel nicht durch. Was man dann halt machen kann, ist die Umwandlung wieder von T38 auf normale Sprachtdaten. Das ist aber immer mit ein bisschen Verlust behaftet, was dazu führt, dass Faxe dann mit einer geringeren Wahrscheinlichkeit durchgehen. Aber hypothetisch müsste es zum Beispiel bei dem großen Magenta-Anbieter funktionieren, wenn man da zwei Fritzboxen hat und auf beiden T38 aktiviert, dann müsste der Anruf da T38 durchgehen. Zwischen Providern ist es dann noch mal... Es gibt möglicherweise auch irgendwo noch TDM-Strecken, also wo T38 definitiv nicht durchgeht. Dann habe ich hier noch zwei Fragen. Nämlich die erste, wo finde ich die T4? Die T4, das ist bei der ITUT. Das ist auf deren Home-Website. Ich habe es jetzt im Moment nicht auswendig, aber wenn du ITUT, also ITU-T, und dann T.4 zugs, solltest du das finden. In zweitens Fall nach T.30 suchen, da findet man den Faxstand, und da gibt es eine Liste mit den ganzen T-Standards, und da muss man das draufklicken und kriegt dann die als PDF. Dann die letzte Frage. Gibt es Details zu T38 auf der Fritzbox? Kennst du da welche? Also, das ist die Frage, was da ein Detail ist, interessant sind. Also ich weiß, dass die Fritzboxen tatsächlich einen Modemstandard nicht unterstützen. Das ist einfach ein Pack in der Fritzbox. Das ist auch schon gemeldet. Das ist bislang noch nicht behoben. Das ist, glaube ich, V-Sitzen mit 4.800 bits pro Sekunde oder sowas. Es wird nur selten gesprochen. Also wird halt in der Fritzbox nicht unterstützt. Folglich werden Übertragungen in dem Standard viel schlagen. Ansonsten Details wüsst ich jetzt so direkt, dass es relativ gut funktioniert mit den Fritzboxen. Dann super, vielen Dank. Vielen Dank für den spannenden Talk. Vielen Dank für die vielen Antworten. Und ich glaube, du hast dem einen oder anderen das Fax noch ein Ticken interessanter gemacht. Ja, danke. Danke, vielen Dank. Auch danke, dass ich Ihren Vortrag halten durfte.