So funktioniert ein Fax

Eine Seite, ein Telefonat und ein Gespräch zwischen zwei Maschinen, Schritt für Schritt.

Ein Faxgerät liest eine Seite als Zeilen aus schwarzen und weißen Punkten, verpackt diese Zeilen in einen kompakten Code und lässt ein Modem sie als Ton über die Telefonleitung abspielen. Das Gerät am anderen Ende hört zu, entschlüsselt die Signale und druckt die Zeilen wieder zu einer Seite. Die Regeln für den Anruf stammen aus der ITU-T-Empfehlung T.30, die Bildcodierung aus T.4; zusammen bilden sie das Gruppe-3-Fax, das praktisch jedes anwählbare Gerät versteht. Faxturbo steht auf der Senderseite: Sie geben im Browser eine Datei ab, und ein Gateway macht daraus den Anruf.

Der Anruf in fünf Schritten

Gedruckt wird erst, wenn sich beide Geräte über die Verständigung geeinigt haben, und nach jeder Seite stimmen sie sich erneut ab.

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    Anrufen und Abheben

    Der Anrufer sendet in regelmäßigen Abständen einen kurzen Piepton mit 1.100 Hz (CNG). Die Gegenstelle hebt ab und antwortet mit einem Dauerton von 2.100 Hz (CED). Nun wissen beide, dass auf der anderen Seite eine Maschine sitzt.

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    Fähigkeiten abgleichen

    Das angerufene Gerät meldet in einem DIS-Frame, was es kann: Auflösungen, Papierbreite, Kompressionsverfahren, Modemgeschwindigkeiten. Der Anrufer wählt per DCS-Frame daraus aus und schickt eine kurze Testfolge (TCF). Kommt sie sauber an, folgt die Freigabe; andernfalls einigen sich beide auf eine niedrigere Geschwindigkeit.

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    Die Seite übertragen

    Die Punktzeilen folgen komprimiert aufeinander, moduliert mit 9.600, 14.400 oder bis zu 33.600 Bit/s, je nach vorheriger Absprache. Steuernachrichten laufen dagegen mit nur 300 Bit/s, damit sie auch auf einer verrauschten Leitung ankommen.

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    Bestätigung nach jeder Seite

    Am Seitenende teilt der Anrufer mit, ob noch eine weitere folgt, und der Empfänger antwortet mit einer Bestätigung (MCF) oder einer Beanstandung. Mit dem Fehlerkorrekturmodus ECM werden nur die beschädigten Blöcke noch einmal gesendet.

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    Verbindung beenden

    Nach der letzten akzeptierten Seite schickt der Anrufer ein Trennsignal (DCN) und legt auf. Dieser Abschluss erlaubt es einem Dienst, Seite für Seite zu melden, dass das Dokument tatsächlich angenommen wurde.

Detailtreue und Dauer

Für ein A4-Blatt sieht T.4 je Zeile 1.728 Punkte vor, also rund 204 Punkte pro Zoll in der Breite. Nur die vertikale Auflösung ändert sich: 98 Zeilen pro Zoll im Standardmodus, 196 im Modus „Fine“, 391 im Modus „Superfine“. Fine macht kleine Schrift und Stempel lesbar, benötigt aber etwa doppelt so viele Daten.

Das Tempo bestimmen die Modems: V.29 erreicht 9,6 kbit/s, V.17 14,4 kbit/s und V.34, das Super-G3-Geräte nutzen, 33,6 kbit/s. Eine Seite braucht wenige Sekunden bis knapp eine Minute. Entscheidend ist der Inhalt, nicht die Dateigröße in Megabyte: Eine weitgehend weiße Seite lässt sich hervorragend komprimieren, ein grauer Scan oder ein gerastertes Foto kaum.

Warum Internettelefonie das Fax stört

Ein Faxmodem erwartet einen lückenlosen Tonstrom, der in der richtigen Reihenfolge eintrifft. Voice over IP zerlegt Audio in winzige Pakete von wenigen Dutzend Millisekunden. Im Gespräch fällt ein verlorenes Paket nicht auf; im Fax fehlen dann Zeilen im Bild, oder der Handshake bricht ab.

Telefonnetze optimieren Audio zudem für menschliche Ohren: komprimierende Codecs wie G.729, Sprachpausenunterdrückung, Echokompensation, Jitter-Puffer. All das verändert die feinen Details, auf die ein Modem angewiesen ist, um im Takt zu bleiben.

Abhilfe schafft T.38, 1998 von der ITU-T verabschiedet. Ein Gateway decodiert den Modemton am Rand des IP-Netzes, transportiert nur die Seitendaten und die T.30-Signalisierung in Paketen und erzeugt am anderen Rand wieder ein sauberes Faxsignal. Faxturbo übergibt jede Übertragung an ein solches IP-zu-Fax-Gateway, das anschließend den Festnetzanschluss des Empfängers über das Telefonnetz anwählt. Wenn Ihr eigenes Gerät nach dem Wechsel auf einen Router- oder Glasfaseranschluss ausfällt, fragen Sie Ihren Anbieter zuerst nach T.38, dann nach einem unkomprimierten G.711-Codec.

Drei Punkte zum Merken

  • Der Empfänger erhält ein Abbild der Seite und kein Dokument: Text lässt sich weder kopieren noch bearbeiten. Viele Behörden und Praxen schätzen das bei förmlichen Schreiben.
  • Das empfangende Gerät bestätigt jede Seite, bevor die nächste folgt. Ein erfolgreicher Sendebericht beruht also auf der Antwort der Gegenstelle und nicht auf einer Annahme des Absenders.
  • Ein Fax braucht einen Festnetzanschluss hinter einem Faxgerät, einem Faxserver oder einem Gateway. Mobiltelefone und E-Mail-Adressen können am T.30-Austausch nicht teilnehmen; deshalb wählt Faxturbo nur Festnetznummern an.

Technische Fragen

Was ist das schrille Geräusch bei einem Faxanruf?
Das ist der Antwortton mit 2.100 Hz, gefolgt von der Signalisierung der Geräte, die als Audio übertragen wird. Für ein Modem sind diese Pfeiftöne Daten, für Ihr Ohr nur Lärm.
Kann ein Fax Farbe übertragen?
Eine Erweiterung von T.30 erlaubt JPEG-Farbe, doch kaum ein Gerät setzt sie um. Im Alltag wird jede Seite auf Schwarz und Weiß reduziert, Grautöne erscheinen als Punktmuster; darum wirken Fotos grob.
Unser Fax ging nach dem Wechsel auf Glasfaser nicht mehr. Was prüfen?
Das Gerät hängt nun am Router und nutzt einen Voice-over-IP-Dienst. Fragen Sie den Anbieter, ob T.38 unterstützt wird, ersatzweise ein unkomprimierter G.711-Codec. Auch eine Begrenzung des Geräts auf 9.600 Bit/s kann helfen.
Wird ein Fax unterwegs verschlüsselt?
Nicht im Telefonnetz: T.30 kennt keine Verschlüsselung, das Signal läuft unverändert durchs Netz. Faxturbo schützt Ihren Upload zu unseren Servern per HTTPS, doch für die letzte Strecke zum Gerät des Empfängers gilt diese Grenze bei jedem Anbieter.

Weiterstöbern

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