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Hintergrundinformation
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Die
Verwendung von Telefaxübertragungen ist
ein so bedeutender Teil für
Geschäfte
geworden, dass es verwundert, dass ein Handel ohne Verwendung von
Telefaxgeräten
jemals möglich
war. Die sich weiterentwickelnde und wachsende Weltwirtschaft erfordert,
dass Telefaxgeräte
Dokumente um die Welt übertragen.
Es besteht Bedarf, die Geschwindigkeit von Faxübertragungen weiter zu erhöhen. Die
Geschwindigkeit, mit der Dokumente durch eine Telefaxübertragung
geschickt werden können, ist
durch zwei hauptsächliche
Faktoren begrenzt:
- 1. die Geschwindigkeit,
mit der ein Telefaxgerät ein
Dokument scannen kann und
- 2. die Geschwindigkeit, mit der die Telefaxübertragung über ein öffentliches Telefonnetz („PSTN") übertragen
werden kann.
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Es
wäre erwünscht, beide
Faktoren zu erhöhen,
insbesondere in den Fällen,
in denen eine große Zahl
von Seiten auf einmal gefaxt werden müssen. Ein Mittel zur Erhöhung der
Geschwindigkeit ist ein direktes Faxen von einem Desktopcomputer.
Dies erhöht
die Geschwindigkeit des Verfahrens beträchtlich, da es nicht erforderlich
ist, ein Dokument zu scannen. Die Übertragung des Dokuments zur
entfernten Telefaxmaschine ist jedoch weiter durch die Übertragungsgeschwindigkeit
begrenzt. In der EP-A-0 412 461 und in der WO-A-96 27975 sind Verfahren
zur Lösung
dieses Problems versucht werden. In beiden Fällen müssen jedoch digitale Kanäle verwendet
werden, um eine höhere
Bandbreite zu erhalten.
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Es
bleibt daher die Notwendigkeit einer schnelleren Übertragung
von Telefaxen über
das PSTN.
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Zusammenfassung
der Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung befasst sich mit der vorgenannten Notwendigkeit,
die ein Hochgeschwindigkeits-Telefaxgerät zur Übertragung von Dokumenten mit
größerer Geschwindigkeit
angibt, wenn sowohl die sendende als auch die empfangende Telefaxmaschine
an ein PSTN mit Hochgeschwindigkeitsverbindung angeschlossen sind,
wie z. B. ISDN oder ATM (asynchroner Übertragungsmodus). Durch die
vorliegende Erfindung wird eine Funktionalität gegeben, durch die die Telefaxübertragungseinrichtung,
die mit einem PSTN mit höherer
Geschwindigkeit verbunden ist, bestimmt, ob das entfernte Telefaxgerät ebenfalls
mit einem PSTN einer höheren Geschwindigkeit
verbunden ist. Wenn eine solche Bestimmung gemacht ist, erfolgt
die Telefaxübertragung
bei der höheren Übertragungsgeschwindigkeit, die
durch die Hochgeschwindigkeitsverbindungen gegeben ist. Eine solche
höhere Übertragungsrate kann
in einer direkten digitalen Übertragung
zwischen zwei Faxmaschinen resultieren.
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Die
Erfindung ist nicht auf die Anwendung bei Faxgeräten beschränkt, sondern kann auch für andere
Telekommunikationseinrichtungen verwendet werden, die Informationen über ein
Netzwerk übertragen.
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Kurze Beschreibung
der Zeichnungen
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Für ein besseres,
vollständiges
Verständnis der
vorliegenden Erfindung und der Vorteile, wird nun auf die folgende
Beschreibung in Verbindung mit den begleitenden Zeichnungen Bezug
genommen, in denen
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1 den Einsatz der vorliegenden
Erfindung über
ein PSTN zeigt.
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2 Hardware illustriert,
die zur Ausführung
der vorliegenden Erfindung verwendet werden kann, und
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3 ein Flussdiagramm einer
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zeigt.
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Detaillierte
Beschreibung
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In
der folgenden Beschreibung sind eine Reihe spezieller Details angegeben,
um ein vollständiges
Verständnis
der vorliegenden Erfindung anzugeben. Dem Fachmann ist jedoch ersichtlich,
dass die vorliegende Erfindung ohne solche speziellen Details ausgeführt werden
kann. In anderen Fällen
sind bekannte Schaltungen in Blockdiagramm-Form gezeigt, um die
vorliegende Erfindung nicht in unnötigen Details zu verschleiern.
In den meisten Fällen
wurden Details bezüglich
Zeitbetrachtungen und ähnlichem weggelassen,
insoweit solche Details nicht notwendig sind, um ein vollständiges Verständnis der
vorliegenden Erfindung zu erzielen und die im Rahmen der Kenntnis
des Fachmanns auf dem relevanten Gebiet liegen.
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Bezug
nehmend auf 1 ist ein
xDSL-Multiplexer 113 gezeigt, der ein Hochgeschwindigkeits-Netzwerkzugangseinrichtung
ist, um eine Hochgeschwindigkeitsverbindung über das PSTN 100 zu
einer Einrichtung zu verschaffen, die eine Hochgeschwindigkeitsdatenübertragung
ausführen kann.
Der Multiplexer 113 verpackt Gesprächs- und Datenverkehr über ein
einziges Paar von Leitungen. Exemplarische xDSL-Multiplexer können von
Westell oder Alcatel erhalten werden.
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Für die Zwecke
der vorliegenden Erfindung kann die hier beschriebene Hochgeschwindigkeitsverbindung
eine Verbindung als ATM (asynchroner Übertragungsmodus), ISDN, Ethernet
oder ein anderes Medium sein, das Daten mit größerer Geschwindigkeit übertragen
kann, als eine analoge Telefonleitung (typisch 64 Kbps). Der xDSL-Multiplexer 113 kann
ein asymmetrischer Digital-Subscriber-Leitungsmultiplexer ADSL sein („A" ersetzt das „x", um eines von mehreren
Vergleichspegel 2 Protokollen, die die gleiche Funktion
erfüllen,
anzugeben).
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Der
xDSL-Multiplexer 113 ermöglicht es, ein analoges Telefon 111 (auch
als POTS oder ein einfaches altes Telefon) mit einem analogen Anschluss 114 an
das PSTN 100 anzuschließen. Für die Zwecke der vorliegenden
Erfindung bezieht sich der Rest der Diskussion auf die Möglichkeit
des xDSL-Multiplexers 113 für Hochgeschwindigkeitsfaxgeräte eine Hochgeschwindigkeitsübertragung über das
PSTN 100 zu einer entfernten Hochgeschwindigkeitsfaxmaschine
herzustellen, wobei eine Hochgeschwindigkeit jede Geschwindigkeit
(Bandbreite) größer als
64 Kbps ist.
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In 1 repräsentiert der Personalcomputer 112 eine
Hochgeschwindigkeitsfaxmaschine oder einen Allzweckcomputer, auf
dem ein Faxprogramm läuft
und der mit dem xDSL-Multiplexer 113 durch eine Hochgeschwindigkeitsverbindung 115 verbunden
ist. Der xDSL-Multiplexer 113 ist außerdem mit der Hochgeschwindigkeitsverbindung 110 mit
dem Zentralamt 103 verbunden. Das Zentralamt 103 ist durch
die Verbindung 109 innerhalb des PSTN 100 mit
dem Zentralamt 102 verbunden und über die Verbindung 106 in
dem PSTN 100 mit dem Zentralamt 101. Das PSTN 100 kann
jede Art von Telekommunikationsnetzwerk sein, das eine Hochgeschwindigkeitsübertragung
ausführen
kann und die zentralen Ämter 101–103 können geeignete
Verbindungen sein.
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Das
Zentralamt 101 ist mit der Faxmaschine 105 durch
die Verbindung 104 verbunden, während das Zentralamt 102 durch
die Hochgeschwindigkeitsverbindung 107 mit der Hochgeschwindigkeitsfaxmaschine 108 verbunden
ist. Für
die Zwecke dieser Diskussion bedeutet die Bezugnahme auf eine Faxmaschine
selbstverständlich
jede Art von Gerät,
das in der Lage ist, Telefaxübertragungen
auszusenden oder zu empfangen.
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Eine
repräsentative
Hardwareumgebung zur Ausführung
der vorliegenden Erfindung ist in 2 dargestellt,
die eine typische Hardwarekonfiguration eines Prozessorsystems mit
einer zentralen Prozessoreinheit (CPU) 210 enthält, wie
z. B. einen üblichen Mikroprozessor,
und eine Anzahl von anderen Einheiten, die über den Sytembus 212 miteinander
kommunizieren. Das System enthält
einen RAM-Speicher 214, einen ROM-Speicher 216 und
einen Ein/Ausgabeadapter 218 zur Verbindung peripherer Einrichtungen,
wie z. B. Scheibeneinheiten 220 und Bandgeräte 240 an
den Bus 212. Es sind auch Bediener-Interface-Adapter 222 zur
Verbindung einer Tastatur 224 einer Maus 226 und/oder
andere Bediener-Interface-Einrichtungen enthalten, wie z. B. eine Berührungsanzeigeeinrichtung
(nicht dargestellt) für den
Bus 212, Kommunikationsadapter 234 zur Verbindung
des Systems mit einem Datenverarbeitungsnetzwerk und Anzeigeadapter 236 zur
Verbindung des Bus 212 mit einer Anzeigeeinrichtung 238.
Die CPU 210 kann andere nicht dargestellte Schaltungen enthalten,
die üblicherweise
in einem Mikroprozessor zu findenden Schaltungen enthält, z. B.
Ausführungseinheiten,
Bus-Interface-Einheiten, Arithmetiklogikeinheit, etc. Die vorliegende
Erfindung wird vorzugsweise in Software ausgeführt, wie in 3 dargestellt und auf der Hardware wie
in 2 ausgeführt. Die vorliegende
Erfindung kann in einer der Einrichtungen 108, 112 oder 113 ausgeführt werden.
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Bezug
nehmend auf 3 ist ein
Flussdiagramm eines Prozessors, der in dem Faxgerät 112 implementiert
ist, dargestellt. Im Schritt 301 beginnt ein Benutzer oder
ein Prozess, der in dem Faxgerät 112 implementiert
ist, den Prozess zur Aussendung eines Faxes anzutreiben. Im Schritt 302 gibt
der Benutzer oder ein Prozess, der auf dem Faxgerät 112 ausgeführt wird,
eine Zieladresse an, die eine Telefonnummer, ein Name oder eine
Internet-Adresse sein kann, wenn die Faxübertragung über das Internet zu übertragen
ist. Die Zieladresse kann eine E164 Adresse sein, die eine ITU-Spezifikation
für Telefonnummern
usw. ist. Danach kann im Schritt 303 ein optionaler Prozess
ausgeführt
werden, indem das Nachschlagen in einem Wörterbuch und eine Übersetzung
ausgeführt
wird, um die gewünschte
Telefonnummer oder Zieladresse aus einem Speicher zu erhalten. Dies
kann in einem Prozess ausgeführt
werden, wobei ein Benutzer den Zielnamen eingibt und als Antwort
die Zieladresse ermittelt wird.
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Im
Schritt 304 bestimmt das Faxgerät 112, ob eine Hochgeschwindigkeits-
oder ein Niedriggeschwindigkeits-UNI-SETUP ausgeführt werden
soll. Die Feststellung kann das Ergebnis eines Nachschlagens im
Register sein (lokales Register oder ein bekanntes externes Register).
Wenn die Antwort „niedrige
Geschwindigkeit" lautet,
nimmt das Faxgerät 112 an,
dass die Verbindung eine 64 Kbps-Gesprächsbandverbindung
ist. Wenn die Antwort eine bestimmte „Hochgeschwindigkeits"-Verbindung ist, wird
diese Geschwindigkeit oder eine Geschwindigkeit zwischen dieser
und 64 Kbps versucht. Wenn aus dem Registernachschlagen keine Bandbreitenangabe
erhältlich
ist, ist das Faxgerät 112 frei
nach Wunsch zu arbeiten. Das Faxgerät 112 könnte auf
einen Vorgabewert auf entweder eine niedrige Geschwindigkeit oder
hohe Geschwindigkeit für
eine solche Informationsbedingung konfiguriert werden. Eine Vorgabeentscheidung
für eine
Hochgeschwindigkeit gibt gleichwohl die Möglichkeit, dass das Faxgerät 112 auf
eine niedrige Geschwindigkeitsverbindung zurückfällt, wenn die Hochgeschwindigkeitsverbindung
nicht möglich
erscheint.
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Wenn
die Verbindung eine Hochgeschwindigkeitsverbindung ist, verläuft der
Prozess weiter zum Schritt 305. Das Verfahren in 3 kann so programmiert werden,
dass der Schritt 305 dem Schritt 304 folgt, auch
wenn im Schritt 304 nicht festgestellt werden kann, ob
eine Verbindung 110 eine Hochgeschwindigkeitsverbindung
ist oder nicht.
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Im
Schritt 305 wird die entfernte Faxmaschine 105 oder 108 angerufen
und es wird eine Abstimmung zwischen der Faxmaschine 112 und
der entfernten Faxmaschine 105 oder 108 durchgeführt. Diese
Abstimmung kann eine UNI SETUP (ATM-Forum Nutzernetzwerk-Interface-Spezifikation,
Version 3.1 (UNI 3.1)), eine Q.2931 (ITU-Spezifikation Q.2931) oder TCP/IP (Transmission-Control-Protokoll/Internet-Protokoll) Breitenbandabstimmung
sein. Als Beispiel eine UNI-Abstimmung sendet in einem ersten Schritt
der Auslöser
der vorgeschlagenen Kommunikation ein SETUP-Signal mit der Anfrage an eine spezielle
Bandbreite unter Verwendung typischer ATM-Adaptionsschichten (AAL)-Parameter. Als
Antwort hat das Endgerät
oder der Empfänger der
vorgeschlagenen Faxkommunikation die Option, entweder (a) eine REJECT-Antwort
zu senden, wenn es die Anforderung nicht akzeptieren kann oder (b) eine
CONNECT-Antwort zu senden, wenn es die Anforderung akzeptieren kann
oder (c) eine CONNECT-Verbindung mit dem Angebot einer abweichenden
Bandbreite zu senden, in der eine andere Bandbreite gewünscht wird
als sie vom Auslöser
angeboten wurde. Die CONNECT-Mitteilung ist eine UNI- oder Q.2931-Meldung, die von
der Zieladresse zum xDSL-Multiplexer 113 gesendet wird,
um anzuzeigen, dass die Verbindung erfolgreich aufgebaut wurde.
Wenn die AAL-Parameter
anzeigen, dass eine Verbindung eine Geschwindigkeit hat als eine
64 Kbps-Sprechverbindung, wird die Verbindung als Hochgeschwindigkeitsverbindung
betrachtet, auch wenn es nicht die volle gewünschte Bandbreite ist. Als
Antwort kann die auslösende
Faxmaschine als Antwort auf die REJECT-Antwort entweder (a) den Widerruf
akzeptieren und einen Fehler an den Bediener der auslösenden Faxmaschine
ausgeben oder (b) eine andere SETUP-Meldung mit einem anderen Satz
von Verbindungsparametern an die andere Faxmaschine aussenden. Die
auslösende
Faxmaschine kann in Antwort auf einer CONNECT-Antwort der Endfaxmaschine
entweder (a) die geforderte Bandbreite benutzen, für die die
CONNECT-Antwort empfangen wurde oder (b) wenn die Verbindung nicht
mit der ursprünglich
gewünschten
Bandbreite erfolgt, kann die aussendende Faxmaschine die Verbindung unterbrechen
und entweder ein Fehlersignal abgeben oder eine abweichende Bandbreitenspezifikation versuchen,
oder akzeptieren und die Verbindung mit dem von der Endfaxmaschine
zurückgegebenen
unterschiedlichen Bandbreite benutzen. Wenn die zurückgegebenen
Kanalspezifikationen einen Audiokanal anzeigen, wird ein DSP (digitaler
Signalprozessor) oder eine DSP-Funktion
(im Fall eines Hochgeschwindigkeits-Allgemeincomputer) in der aussendenden
Faxmaschine aktiviert.
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In
der ursprünglichen
SETUP-Meldung (und der CONNECT-Antwort) zwischen Faxgerät 112 und Faxgerät 105 oder 108 partizipieren
eine Reihe von UNI-Informationselementen
(„IEs") an der bei der
Abstimmung der Charakteristika der Kanäle, die zwischen den Geräten etabliert
werden. Eines davon kann die ATM-Adaptionsschicht
IE sein. In diesem Element sendet die rufende Partei die gewünschten Verbindungsparameter,
wie z. B. Bitraten, AAL-Typen und Subtypen, z. B. 64 Kbps-Sprachband, High-quality-Audio,
Video, Schaltungssimulation, aus. Die angerufene Partei kann den
geforderten Satz zurückweisen
oder einen eigenen anbieten.
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Wenn
z. B. eine an ATM geschaltete Faxmaschine eine analoge Faxmaschine
anrufen würde, könnte sie
ursprünglich
einen 1544 Kbps-Schaltungssimulationskanal anfordern. Der Sprachschalter,
der die analoge Faxmaschine steuert, könnte entweder diesen SETUP-Versuch
zurückweisen
oder könnte
die Verbindung akzeptieren, jedoch spezifizieren, dass der Kanal
nur eine 64 Kbps-Sprachbandqualität hat. Die
rufende Partei könnte
dann entweder benutzen oder den angebotenen Kanal freigeben.
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Eine
analoge Faxmaschine, die eine an ATM angeschlossene Faxmaschine
aufruft, würde
durch einen Sprachschalter über
eine ISDN ähnliche Übersetzungsfunktion
repräsentiert.
Die Q.2931 SETUP-Meldung an das ATM-Fax würde einen 64 Kbps-Sprachbandkanal spezifizieren.
Das ATM-Fax würde
dies als analoges Fax verstehen, würde auf ein DSP (Digital-Signalprozessor)
oder eine DSP-Funktion im Anruf schalten und würde mit einem passenden CONNECT
antworten.
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Insbesondere
wird das Faxgerät 112 im Schritt 305 versuchen,
eine Hochgeschwindigkeitsverbindung aufzubauen. Wenn das empfangende Faxgerät 108 die
Hochgeschwindigkeitsverbindung im Schritt 306 akzeptiert,
springt der Prozess zum Schritt 307, um die Faxübertragung
bei der gewählten
Kanalgeschwindigkeit zu übertragen.
Nachdem die Übertragung
vervollständigt
ist, wird der Kanal im Schritt 308 geschlossen. Dies würde auftreten,
wenn die Faxübertragung
zwischen dem Faxgerät 112 und der
Faxmaschine 108 über
Verbindungen 107, 109 und 110 und Digitalschaltern 102 und 103 auftritt. Eine
solche höhere
Geschwindigkeit würde
möglich, da
das Faxgerät 112 in
der Lage ist zu erkennen, dass die Faxmaschine 108 mit
PSTN 100 über
eine ATM-Verbindung 107 verbunden ist und daher in der Lage
ist, eine direkte digitale Übertragung
des Faxes auszuführen.
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Wenn
jedoch die Faxübertragung
zwischen den Geräten 112 und 105 stattfindet
und die Verbindung 104 nicht in der Lage ist, eine direkte digitale Übertragung
auszuführen,
würde der
Prozess zum Schritt 309 springen, um festzustellen, ob
es eine andere kleinere Geschwindigkeit gibt, die zwischen den Geräten 112 und 105 möglich ist
oder nicht. Wenn es eine niedrigere Geschwindigkeit gibt, geht der
Prozess zum Schritt 307, um das Fax mit dieser Geschwindigkeit
zu übertragen.
Eine solche niedrigere Geschwindigkeit könnte jede gewünschten
Geschwindigkeit zwischen der ursprünglich durch das Gerät 112 geforderten
und einer 64 Kbps-Sprachqualität-Verbindung
sein (z. B. Verbindung 104 ist eine ISDN-Verbindung).
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Wenn
z. B. angenommen wird, dass das Gerät 112 das Fax mit
10 Mbps senden möchte,
jedoch die einzige Bandbreite, die das Gerät 105 verarbeiten kann,
1 Mbps ist, könnte
das Gerät 105 1
Mbps an das Gerät 112 offerieren.
Unter einigen Umständen könnte es
weiter vernünftig
sein, dass das Gerät 105 mit
einer Geschwindigkeit unter 64 Kbps nominale Netzwerk-Audiorate
antwortet. Dies kann z. B. auftreten, wenn der Tarif auf den Netzverbindungen
teuer ist, wenn Leasingverbindungen von den staatlichen Telekommunikationsunternehmen
(z. B. in Europa) verwendet werden. Dann macht es Sinn, die Übertragung
in einer Teilrate (V.17 (14.4 Kbps))-Geschwindigkeit im Netzwerk
zu übertragen,
wobei die Adaption auf 64 Kbps-Analog-Sprachverbindung nur in der letzten
Phase des Netzwerks vor dem Endgerät stattfindet.
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Das
Verfahren geht weiter von Schritt 309 zu Schritt 312,
wenn die CONNECT-Meldung
durch das Endfaxgerät
mit einem Angebot einer 64 Kbps-Sprachqualität zurückgerufen wird (z. B. Verbindung 104 als
analoge POTS-Leitung).
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Die
Verbindung von Schritt 309 zu Schritt 310 wird
genommen, wenn die angeforderte Hochgeschwindigkeitsverbindung zurückgewiesen
wurde und das aussendende Gerät 112 entscheidet,
eine UNI- oder ein Q.2931 SETUP mit einer 64 Kbps-Sprachqualität im Schritt 310 zu
versuchen.
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Im
Schritt 310 wird eine UNI SETUP-Abstimmung versucht, um
das Fax über
typische 64 Kbps-Kanäle
zu übertragen.
Wenn die Abstimmung im Schritt 311 erfolgreich ist, wird
im Schritt 312 das ITU-Fax DSP konfiguriert und das Fax
bei 64 Kbps im Schritt 307 übertragen.
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Obgleich
die vorliegende Erfindung und ihre Vorteile im Detail beschrieben
wurden, liegen verschiedene Änderungen,
Ersetzungen und Abwandlungen dazu im Rahmen der Erfindung, ohne
dass der Schutzumfang der in den Ansprüchen definierten Erfindung
verlassen wird.