移動衛星通信中的傳真業務

朱禮勇

摘 要：文章在分析和論述G3傳真通信技術和移動衛星通信技術的基礎上，對移動衛星通信中傳真數據業務進行研究，并提出了一種基于無線衛星信道的電路域傳真業務實現方案。

關鍵詞：傳真；衛星通信；信關站；電路域

無線傳真是傳統PSTN有線傳真的重要擴展和補充，其為用戶提供了一種更方便和快捷的傳真手段，目前被廣泛應用于政府機關、軍隊、武警、公安、林牧漁以及移動商務等領域，并被作為山區、湖泊、近海和偏遠地區等區域傳真業務覆蓋的有效解決手段[1]。

現有無線傳真業務利用移動通信網電路域數據傳輸能力實現對G3傳真的承載，及與PSTN網G3傳真的互通。受限于芯片和設備廠家對傳真功能的支持，目前只有GSM和CDMA2000網絡提供正式商用的無線傳真業務，且在實際使用中存在成功率低、覆蓋范圍不夠廣、受地理條件限制、不支持語音和傳真交替等問題。

移動衛星通信（以下簡稱“衛星通信”）具有通信距離遠、覆蓋范圍大、不受地理條件限制、通信頻帶寬、靈活方便等特點，使農村偏遠地區、抗災救援、軍隊、邊防、海域等場合的通信成為可能，可解決目前地面無線傳真覆蓋范圍有限的問題。本文提出的移動衛星通信中的傳真業務解決方案支持語音和傳真交替業務[2]。

1 G3傳真

國際電報電話咨詢委員會（International Telegraph andTelephone Consultative Committee，CCITT）根據傳真傳輸一頁A4文件所需要的時間和采取的頻帶節省措施將傳真機劃分為4類，即一類機、二類機、三類機和四類機。其中G3（Group 3）傳真機屬于三類機，是數字化傳真通信設備。由于G3傳真質量高、速度快、傳真機成本低，已成為PSTN和移動通信網中應用最廣泛的傳真技術。

G3傳真技術遵循ITU-T的T.4和T.30規范。T.4規定了G3傳真文件編碼格式；T.30規定了G3的通信規程，該通信規程是上層傳輸協議，協議本身不保證數據可靠傳輸。

完整的G3傳真通信過程分為5個階段。A階段：呼叫建立階段，B階段：報文前過程、C階段：報文過程，D階段：報文后過程，E階段：呼叫釋放。在傳真通信過程中，信令和數據傳輸交替進行[3]。

2 移動衛星通信傳真的實現技術

本文介紹的衛星通信傳真業務利用電路域衛星信道實現對G3傳真的承載，以及與PSTN網G3傳真的互通。簡單來說分為兩個大的階段，即電路域通話建立階段和傳真報文階段。

2.1 傳真業務結構

衛星通信情況下，進行傳真業務的系統結構如圖1所示。

移動衛星終端中集成一個傳真適配器模塊，傳真適配器模塊與本地傳真機遵循T.30通信規程，移動衛星終端通過其與傳真機進行控制信令、傳真業務數據包和話音包的交互。

移動衛星通信網絡提供對G3傳真業務的無線承載通道，并通過MSC完成與PSTN網之間數據格式和傳輸協議的轉換。

2.2 傳真業務流程

移動衛星通信傳真業務包括兩種情況，一是兩臺移動衛星終端之間進行的傳真業務，另一是移動衛星終端和與PSTN連接的傳真機之間的傳真業務[4]。

移動終端與移動終端之間的傳真業務流程如圖2所示。

（1）傳真機FAX1摘機，撥號。

（2）傳真適配器模塊FA1向終端A發送ATD指令，終端A向網絡側發起語音呼叫。

（3）被叫傳真機FAX2摘機應答，傳真適配器模塊FA2向終端B發送ATA指令，終端B向網絡側發起語音應答，此時雙方可進行正常的語音通話，話音速率為2.4/4.0 kbps；

注：若傳真機FAX2是自動接聽，則由于FAX2話筒未摘，雙方不能進行語音通話，此時FAX2默認進入傳真業務模式，等待對端的CNG信號。

（4）按下傳真機FAX1的傳真開始按鈕，其發出CNG信號經FAl和終端A到達對端傳真機FAX2，FAX2回復CED信號，當網絡側檢測到CED信號后，會向終端A和B分別下發無線承載重配置（RB RECONFIGURATION）信令，終端收到該信令后，發起信道切換，切換到傳真信道，并回復RB RECONFIGURATION COMPLETE信令，此時傳真通道便建立起來了，傳真信道可支持9.6 kbps速率的傳真數據業務。

（5）兩端傳真適配器與傳真機各自進行本地訓練，訓練成功后，接收端FAX2發送CFR到發送端FAX1，FAX1接收到CFR后進入傳真報文階段。

（6）傳真報文結束后，發送端傳真機FAX1發送DCN，網絡側檢測到DCN后，會向終端A和B分別下發無線承載重配置（RB RECONFIGURATION）信令，終端收到該信令后，發起信道切換，切換到語音信道，并回復RBRECONFIGURATION COMPLETE信令，此時如果兩端都未掛機，可進行語音通話。

（7）語音通話拆鏈階段，可分為主叫先掛斷和被叫先掛斷兩種情況，被叫先掛斷情況在圖2中以斜體表示。

主叫或被叫在傳真過程開始前掛機時，直接向對方發送掛機消息，不再進行傳真流程；在傳真過程開始后掛機時，傳真流程繼續，傳真收發結束后，直接向對方發送掛機消息，不再進入語音通話階段。

3 傳真業務過程需考慮的問題

按照上述傳真業務流程進行設計時，有幾個問題需要重點考慮[5-6]。

（1）由于衛星鏈路的長時延，傳真機、傳真適配器、移動衛星終端和網絡間信令的交互時間需要結合T.30通信規程固有的定時器加以統籌考慮。

（2）衛星鏈路的無線信道環境可能不太理想，需考慮無線衛星信道的抗干擾等問題。

（3）在無線通信網絡傳輸傳真業務數據包時，需要重點設計數據包校驗、ARQ以及數據包的排序等問題。

（4）無線衛星信道在話音信道和傳真信道間切換的問題，如何保證切換的成功率。

（5）傳真適配器與傳真機的兼容問題，由于目前G3傳真機制造商較多，故而傳真機的兼容問題是必須要考慮的。

4 結語

相比現有利用地面移動通信網的無線傳真業務覆蓋范圍不夠廣、受地理條件限制、不支持語音和傳真交替等方面，本文提出的移動衛星通信的傳真業務實現方案具有較為明顯的優勢。

針對本文提出的移動衛星通信中傳真業務實現方案目前僅支持速率9.6 kbps的情況，需要考慮改進支持更高速率的傳真業務，譬如目前應用較廣泛的14.4 kbps速率的傳真機；另由于移動衛星通信信道的環境比較復雜，要保證傳真性能的穩定性，需要提高移動衛星終端抗干擾能力，這些是以后我們的研究和改進方向。相信隨著我們國家移動衛星通信的發展，會讓基于移動衛星通信的傳真業務變得更加簡單、方便、快捷和可靠。

[參考文獻]

[1]彭巍.無線傳真業務的實現技術及演進方向[J].2010年中國國際信息通信展覽會，2010 （19）：42-47.

[2]劉愛軍，呂海寰.低速衛星信道中三類傳真業務的實現[J]屯信科學，1996 （10）：42-45.

[3]孫偉明，袁三男.移動衛星多路復用器中的傳真業務[J]電信快報，1999 （11）：24-27.

[4]孫家澤CDMA無線模擬傳真的設計和實現[D].西安：西安電子科技大學，2006.

[5]張志鵬網絡傳真業務的研究與實現[D]上海：復旦大學，2009.

[6]黃華山.淺談衛星通信的應用發展現狀[J].科技創新導報，2014 （25）：81-82.