So funktioniert Fax

Oben geht eine Seite hinein, am anderen Ende kommt sie heraus. Was dazwischen geschieht, erklärt diese Seite.

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Ein Faxgerät verschickt kein Dokument, sondern ein Bild davon. Die Seite wird in Zeilen aus schwarzen und weißen Punkten zerlegt, verlustfrei komprimiert und von einem Modem als Tonfolge über eine gewöhnliche Telefonleitung geschickt. Die Gegenstelle lauscht und entschlüsselt die Töne und druckt die Zeilen in derselben Reihenfolge. Den Ablauf des Anrufs regelt die ITU-T-Empfehlung T.30, die Bildkodierung die T.4. Beide zusammen bilden „Gruppe 3“, die Sprache, die fast alle Faxgeräte und Online-Faxdienste bis heute sprechen.

Fünf Schritte eines Faxanrufs

Nichts wird auf Verdacht gesendet. Erst einigen sich die Geräte auf die Bedingungen, dann wird jede Seite beim Eintreffen bestätigt.

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    Anruf und Annahme

    Das sendende Gerät wählt und gibt alle paar Sekunden einen kurzen 1.100-Hz-Piepton ab (Rufton, CNG). Das Gerät am anderen Ende antwortet mit einem langen 2.100-Hz-Ton (Antwortton, CED). Beide wissen jetzt: Am Draht hängt eine Maschine, kein Mensch.

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    Fähigkeiten abgleichen

    Der Empfänger nennt, was er beherrscht: Auflösungen, Papierbreiten, Kompressionsverfahren, Höchstgeschwindigkeiten (DIS-Frame). Der Sender wählt daraus aus (DCS) und schickt eine kurze Testfolge. Kommt sie sauber an, ist der Weg frei. Wenn nicht, gehen beide auf eine niedrigere Geschwindigkeit und versuchen es erneut.

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    Das Bild selbst

    Komprimiert wird die Seite zeilenweise übertragen. Das Modem arbeitet je nach Leitungsgüte und Absprache mit 9.600, 14.400 oder maximal 33.600 Bit/s. Die Steuerbefehle laufen bewusst langsam, mit 300 Bit/s, damit sie selbst eine verrauschte Verbindung überstehen.

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    Bestätigung jeder Seite

    Hinter jeder Seite kündigt der Sender an, ob noch eine kommt. Die Gegenseite quittiert positiv (MCF) oder zeigt ein Problem an. Bei aktiver Fehlerkorrektur werden lediglich defekte Blöcke wiederholt statt der gesamten Seite.

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    Auflegen

    Ist die letzte Seite quittiert, signalisiert der Sender das Ende (DCN) und beide legen auf. Das Journal eines Geräts oder der Verlauf eines Online-Dienstes kann danach festhalten, dass die Seiten angenommen wurden.

Schärfe und Dauer pro Seite

Ein A4-Standardscan ist 1.728 Punkte breit, rund 204 pro Zoll. Variabel ist nur die vertikale Auflösung: Standard bedeutet 98 Zeilen pro Zoll, „fein“ verdoppelt das auf 196 und „superfein“ erreicht 391. Der Feinmodus lohnt sich bei kleiner Schrift, Stempeln und Unterschriften, verdoppelt aber ungefähr die Datenmenge.

Die Modemgeneration setzt die Obergrenze. Mit V.29 sind 9,6 kbit/s möglich, mit V.17 14,4 kbit/s; „Super-G3“-Modelle nach V.34 schaffen 33,6 kbit/s. Pro Seite vergehen wenige Sekunden bis knapp eine Minute, abhängig vom Inhalt und nicht von der Dateigröße. Eine fast leere Seite schrumpft auf nahezu nichts. Ein gräulicher Scan oder ein gerastertes Foto dauern dagegen deutlich länger.

Warum Internettelefonie mit Fax hadert

Ein Fax-Modem verlässt sich auf einen gleichmäßigen, geordneten Audiostrom. Voice over IP zerlegt den Ton in Pakete von wenigen Dutzend Millisekunden und setzt sie am Ziel wieder zusammen. Im Gespräch ist ein verlorenes Paket nur ein leises Knacken. Im Fax kann es eine Bildzeile verschieben oder den Handshake zum Scheitern bringen.

Telefonnetze optimieren den Ton außerdem fürs menschliche Ohr. Codecs wie G.729 verwerfen Details, Sprachpausenunterdrückung kappt stille Passagen, Echokompensatoren schreiben das Signal um, Jitter-Puffer verschieben das Timing. Ein Modem liest seine Information aber aus winzigen Signaländerungen und rät nach all dem nur noch.

Abhilfe schafft T.38, 1998 verabschiedet. Statt den Ton zu transportieren, decodiert ein Gateway das Fax am Rand des IP-Netzes, überträgt Seitendaten und T.30-Meldungen in Paketen und erzeugt am Ziel wieder ein sauberes Signal. Fällt ein Faxgerät nach dem Wechsel auf einen Internetanschluss aus, erkundigen Sie sich beim Anbieter, ob T.38 eingeschaltet ist. Ist das nicht der Fall, verlangen Sie den unkomprimierten G.711-Codec.

Drei Dinge zum Merken

  • Beim Empfänger kommt ein Abbild Ihrer Seite an. Der Text lässt sich weder kopieren noch bearbeiten, was mit erklärt, warum unterschriebene Unterlagen weiterhin per Fax laufen.
  • Jede Seite quittiert das Empfangsgerät, ehe die nächste beginnt. Der Status „zugestellt“ stützt sich somit auf eine tatsächliche Rückmeldung der Gegenseite und nicht auf eine Vermutung des Absenders.
  • Angerufen werden kann nur ein Festnetzanschluss mit Faxgerät, Faxserver oder Gateway dahinter. Handys und E-Mail-Adressen können sich am T.30-Dialog nicht beteiligen.

Fragen zur Technik

Woher kommt das schrille Geräusch, wenn ich eine Faxnummer anrufe?
Das ist der Antwortton, gefolgt von den Handshake-Meldungen, also als Ton kodierte Daten. Ein Modem liest sie mühelos. Ein menschliches Ohr hört nur ein Kreischen.
Kann ein Fax Farbe übertragen?
Die Spezifikation kennt einen Farbmodus auf JPEG-Basis, aber kaum ein Gerät setzt ihn um. Praktisch wird jede Seite auf Schwarzweiß reduziert, Grautöne werden durch Punktmuster nachgebildet. Deshalb wirken Fotos nach dem Fax grob.
Unser Fax geht seit dem Glasfaseranschluss nicht mehr. Was prüfen?
Vermutlich hängt das Gerät jetzt am Router und läuft über Voice over IP. Fragen Sie Ihren Anbieter, ob T.38 oder der unkomprimierte G.711-Codec unterstützt wird. Hilfreich ist manchmal auch, das Gerät auf 9.600 Bit/s zu begrenzen.
Ist eine Faxübertragung verschlüsselt?
Nein. T.30 sieht keine Verschlüsselung vor, das Signal läuft unverschlüsselt durchs Telefonnetz. CaptainFax schützt Ihre Datei per HTTPS bis zu unserer Plattform. Auf der letzten Strecke zum Zielgerät gilt diese Protokollgrenze jedoch, wie bei jedem Faxdienst.

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