Arial Georgia Tahoma Times New Roman Verdana

Тестирование оборудования ISDN

Что такое ISDN?

По определению ISDN — это сеть, обеспечивающая полностью цифровые соединения между оконечными устройствами для поддержки широкого спектра речевых и информационных услуг, доступ к которым осуществляет с помощью ограниченного набора стандартизированных многофункциональных интерфейсов. Все устройства конкретного пользователя могут иметь один абонентский номер, независимо от типа служб связи.

Основные услуги, предоставляемые сетью ISDN:

• Передача информации
  • 3,1 кГц звук.
  • Передача цифровой информации без ограничений.
  • Пакетный режим передачи информации.
• Телесервис
  • Телефакс
  • Телефония среднего качества (3,1 кГц)
  • Телефония высокого качества (7 кГц)
  • Телетекст
  • Телетекст со скоростью 64кбит/с
  • Видеотекс (удаленный терминал, On-Line служб)
  • Видеотелефония
• Большой набор дополнительных услуг (переадресация, конференция, извещение о стоимости вызова, прослушивания помещения без поднятия трубки)

Из рисунка видно, как будет организовано кабельное подключение в помещениях клиента. Подробнее о рисунке:

• U-кабель — обычный двухпроводный кабель, использующийся для аналоговых телефонов
• Сетевое окончание — небольшой модуль, необходимый для согласования ISDN устройств клиента.
• ST — кабельная проводка клиента, с возможностью разводки по розеткам.

Логическое строение коммутируемого соединения ISDN BRI начального уровня, не зависимо от кабельного исполнения, выглядит так:

То есть возможность осуществлять два соединения любого типа со скоростью 64кбит/с или одно со скоростью 128кбит/с для служб, нуждающихся в большей пропускной способности (видеотелефон, передача файлов). Управляющий канал, используется только для служебной информации (вызов, установки связи, доп. функции).

Соединение межстанционного уровня или для организации высокоскоростного соединения ISDN PRI. Выполняется либо на коаксиальном или на оптическом кабеле. Строение ISDN PRI выглядит так:

Для тестирования были предоставлены следующие ISDN устройства:

NT — окончание NTBA ($125) на схеме обозначено как:
NT — окончание NTB1-2ab ($292) на схеме обозначено как:
ISDN цифровой телефонный аппарат Profiset 30i ($138) на схеме обозначен как:
ISDN цифровой телефонный аппарат Profiset 70i ($240) на схеме обозначен как:
Внутренний ISDN приемопередатчик I-SURF 2.1 ($116) на схеме обозначен как:
Внутренний ISDN приемопередатчик I-TALK ($184) на схеме обозначен как:
Внешний ISDN приемопередатчик TA-200ST/U ($300) на схеме обозначен как:
Любой аналоговый телефонный аппарат:

На данном оборудовании было апробировано несколько ISDN решений.

Подробнее о них:

1. 

   Этот вариант является простейшим примером модернизации старой аналоговой линии с одним оконечным аналоговым устройством. Для этого достаточно подключение (1B+1D).

   Необходимые устройства:

   • NT-BA ($125)
   • Цифровой телефон ($138 или $240)
2. 

   Этот вариант является примером модернизации старой аналоговой линии с одним оконечным аналоговым устройством, до системы двух цифровых телефонов, с возможностью переадресацией и парковки звонка. Для этого решения необходимо подключение (2B+1D).

   Необходимые устройства:

   • NT-BA ($125)
   • Цифровой телефон ($138 или $240)
   • Цифровой телефон ($138 или $240)
3. 

   Этот вариант является удачным для пользователей ПК с возможностью выхода в сеть InterNet. Если старой аналоговой линии не хватало для одновременной работы в InterNet и использования телефонного аппарата, то это решение обеспечит одновременную работу телефонного аппарата, и InterNet соединения на скорости 64кбит. Кроме того, существует возможность, увеличения скорости соединения до 128кбит, используя второй B канал телефонного аппарата. Для этого решения необходимо подключение (2B+1D).

   Необходимые устройства:

   • NT-BA ($125)
   • Цифровой телефон ($138 или $240)
   • ISDN приемопередатчик ($116)
4. 

   Этот вариант является удачным для организации скоростного универсального канала между ПК находящихся в разных офисах, со скоростью до 128кбит. Офисы абонента могут находиться в любой точке мира, в пределах доступности ISDN сервиса. У этого решения есть большие преимущества по сравнению с популярным решением для связи офисов (выделенная линия):

   • стоимость ISDN приемопередатчиков не соизмерима с модемами для организации связи по выделенной линии.
   • стабильная скорость 128кбит, не достигается даже четырех проводной линией.
   • ввиду цифровой организации связи, надежность соединения стала на много выше.
   • возможность сменить точки соединения без затрат, простой сменой номера.

   Для этого решения необходимо подключения (2B+1D).

   Необходимые устройства:

   • NT-BA ($125)
   • Внутренний ISDN приемопередатчик ($116)
5. 

   Это аналог предыдущего решения, но приемопередатчик в данном случае применен не внутренний, а внешний. Это прибавляет несколько дополнительных возможностей, но в то же время, скорость обмена на стандартном последовательном порту упадет до 115 кбит.

   Для этого решения необходимо подключения (2B+1D).

   Необходимые устройства:

   • NT-BA ($125)
   • Внешний ISDN приемопередатчик ($250)
6. 

   Этот вариант является удачным для пользователей ПК с возможностью выхода в сеть InterNet и использования двух обычных телефонных аппаратов. Если старой аналоговой линии не хватало для одновременной работы в InterNet и использования телефонного аппарата, то это решение обеспечит одновременную работу одного телефонного аппарата, и InterNet соединения на скорости 64кбит. Либо одновременное использование двух телефонных аппаратов без возможности выхода в InterNet. Кроме того, существует возможность, увеличения скорости соединения до 128кбит, используя второй B канал телефонного аппарата. Для этого решения необходимо подключения (2B+1D).

   Необходимые устройства:

   • NT-B1-2ab ($292)
   • Обычный аналоговый телефон.
   • ISDN приемопередатчик ($116)
7. 

   Этот вариант является удачным для пользователей ПК с возможностью выхода в сеть InterNet и использования двух обычных телефонных аппаратов. Если старой аналоговой линии не хватало для одновременной работы в InterNet и использования телефонного аппарата, то это решение обеспечит одновременную работу одного телефонного аппарата, и InterNet соединения на скорости 64кбит. Либо одновременное использование двух телефонных аппаратов без возможности выхода в InterNet. Кроме того, существует возможность, увеличения скорости соединения до 128 кбит, используя второй B канал телефонного аппарата. Для этого решения необходимо подключения (2B+1D).

   Необходимые устройства:

   • NT-B1-2ab ($292)
   • Обычный аналоговый телефон.
   • ISDN приемопередатчик ($116)
8. 

   Это очень специфическое решение. Предназначено для интеграции смешанных структурированных сетей. Использование аппаратного «роутера» повышает надежность сети и не требует выделенного ПК для организации соединения. ПК нужен только для начального конфигурирования или последующего переконфигурирования.

   Необходимые устройства:

   • NT-BA ($125)
   • ISDN
   • сетевой терминал ($250)

Тестирование сетевых окончаний NT-BA, NT1+2ab

Блоки NTBA и NT1-2ab являются сетевыми окончаниями (Network Terminator). Они выполняют задачу преобразования станционного 2-х проводного интерфейса подключения Uk0 в 4-х проводный интерфейс подключения абонентских устройств S0.

Данные сетевые окончания обеспечивают гарантированное подключение на удалении от станции не более 4,2 км. В результате тестирования установлена максимальная длина S0 соединения 75 м, хотя по спецификации указано до 1 км.

Кроме того, сетевые окончания является питающим устройством для не более 4-х пассивных оконечных устройств, с общим числом устройств не более 8.

NT1-2ab включает в себя как сетевое окончание, так и два ЦАП для подключения к ISDN линии, двух обычных аналоговых аппаратов с присвоением каждому собственного мультиплексорного номера (MSN) по 2-х проводной линии на расстояние до 2км.

NT-BA
NT1+2ab

Тестирование ISDN приемопередатчиков

Для тестирования были предоставлены три приемопередатчика:

• Внутренний SIEMENS I-SURF 2.1
• Внутренний SIEMENS I-TALK
• Внешний ASUSCOM TA200ST/U

SIEMENS I-SURF 2.1

Как и обычные модемы ISDN приемопередатчики в большинстве своем производятся на ISA шину. Внешне она выглядит так же как и аналоговый, за исключением розетки RG-45 и малым количеством аналоговых элементов(см рисунок).

Основные параметры ISDN приемопередатчика I-SURF 2.1:

• Поддержка MS Windows 95, MS Windows 98, MS Windows NT 4.0
• Для работы с платой используется COMMON ISDN API (CAPI) версии 2.0
• Поддерживаемые протоколы B — канала:
  • L1: transperent/HDLC/V.110
  • L2: transperent/X.75SLP with V.42bis/V.120 async
  • L3: transperent/X.25/ISO 8208/T70NL/T90NL
• Протоколы D — канала:
  • DSS1
• Минипорт NDIS-WAN для Windows 95/98
• Специализированный RAS CAPI сервер для Windows NT 4.0 Режимы программной эмуляции как цифровых, так и аналоговых модемов. Поддерживаются следующие модемы:
  • X.75 модем
  • RNA модем
  • V.120 модем
  • HDLC модем
  • Analog 14400 модем
  • V.110 модем

Windows 95/98

Проблем с установкой почти нет, на автозапуск компакт-диска, который продается в комплекте с платой, запускается html файл с подробно расписанными шагами установки на английском, французском или немецком языке. Плата выполнена с учетом Plug’n’Play так что ни каких прерываний и адресов ввода вывода. Потом начинается установка программных модемов, а после собственное программное обеспечение.

В него включены следующие компоненты:

• Online документация
• Факс — сервис (Группа3, Группа4)
• EuroFileTransfer довольно интересный сервис, быстрого файлового обмена между пользователями ISDN.
• Answering Machine — неудобный автоответчик

Служба Dial-Up Networking нужна минимум версии 1.3. В Windows 98 он встроен, а для Windows 95 нужно обновить. Это нужно что бы появилась очень необходимая функция для ISDN приемопередатчиков — средство Multilink. Оно позволяет соединяться двумя независимыми устройствами (у ISDN в качестве них выступают два независимых канала) и эмулировать на двух соединениях одно виртуальное с вдвое большей скоростью. Каждый канал может использоваться как ISDN приемопередатчик, так и как программную эмуляцию любого из доступного типа. То есть если соединение ISDN происходит на 64кбит/с то с использованием Multilink будет 128кбит/с. Если допусти соединяться аналоговым модемом, то будет 28800 (14400×2).

Windows NT 4.0

В Windows NT не возникло ни каких проблем с установкой. Все проходит, как и в 95/98 через Plug’n’Play, потом начинается установка программных модемов, а после собственное программное обеспечение.

В Windows NT 4.0 есть отдельный раздел оборудования ISDN Cards туда они и устанавливаются, а программные модемы устанавливаются куда следует, в раздел Modems. После нужно настроить RAS и Dial-Up Networking. И вот тут появились некоторые сложности:

• Если вы хотите использовать Multilink для входящих звонков, то вам необходим Windows NT 4.0 Server, на Workstation Multilink будет работать только на исходящие звонки.
• Необходимость установки последних пакетов обновления для функционирования Multilink на исходящие звонки.

Скоростные параметры

Скорость соединения тестировали двумя способами: DUMeter-ом и прокачкой файла с ftp сервера. Причем при тестах мы меняли длину S0 кабеля, для определения рекомендуемой длины. Как видно из диаграммы скорость свалилась только при превышении 70 метров. Причем иногда получалось, что на соединении с длиной кабеля 70 метров получались скорости больше чем на 5 метрах. Это объясняется емкостными характеристиками кабеля (для тестов использовалось две пары из 100 парного кабеля). Так что возможно на кабеле UTP 5-level получатся другие результаты.

SIEMENS I-TALK

Эта плата является странным гибридом, ISDN приемопередатчика и цифрового телефона. Так же как и на плате I-SURF 2.1 розетка RG-45 для ST-интерфейса и выходная розетка RG-11 для, поставляемой в комплекте, специальной телефонной трубки. В отличие от I-SURF 2.1 эта плата не нуждается в звуковой карте, для использования голосовых функций (звуковая карта встроена внутрь). В связи с этим количество используемых элементов сильно возросло (см. рисунок).

Основные параметры ISDN приемопередатчика I-TALK:

• Поддержка MS Windows 95, MS Windows 98 (работает, но в спецификации отсутствует)
• Для работы с платой используется COMMON ISDN API (CAPI) версии 2.0
• Поддерживаемые протоколы B — канала:
  • L1: transperent/HDLC/V.110
  • L2: transperent/X.75SLP with V.42bis/V.120 async
  • L3: transperent/X.25/ISO 8208/T70NL/T90NL
• Протоколы D — канала:
  • DSS1
• Режимы программной эмуляции как цифровых, так и аналоговых модемов. Поддерживаются следующие модемы:
  • X.75 модем
  • RNA модем
  • V.120 модем
  • HDLC модем
  • Analog 14400 модем
  • V.110 модем

Windows 95/98

На настройку этой платы было потрачено время в два раза большее, чем время на настройку всех остальных плат. Хоть плата выполнена с учетом Plug’n’Play так что ни каких прерываний и адресов ввода вывода. Проблемы начинаются с самого начала:

• В спецификации платы нет поддержки MS Windows 98. Что приводит к проблемам в этой системе. Совместимость очень плохая.
• Периодически происходят сбои системы при работе, как под Windows95, так и под Windows98
• Отсутствует прямая привязка ISDN приемопередатчиков к B–каналам. Присутствует всего один ISDN приемопередатчик, и он не привязан к COM портам, а работает через какой то виртуальный программный канал. Все это делает не возможным применить в Dial-Up Networking соединение Multilink.
• Прилагаемое программное обеспечение может использовать два B-канала, но не дает установить этот режим для Dial-Up Networking.
• Встроенный звуковой блок жестко привязан к одному порту и не дает, его гибко перенастроить на другой.
• Трубка является пассивным устройством и если программа телефонии не запущена, трубка не работает даже с входящими звонками.

Программные модемы и собственное программное обеспечение абсолютно такое же, как и у платы I-SURF 2.1

После многих неудачных попыток получить соединение на 128 кбит/с, плату решили вообще не рекомендовать к покупке, но сравнив внутренности I-SURF и I-TALK, решили попробовать установить драйвера от I-SURF поверх родных. После этого плата заработала полностью, так же как и I-SURF. Тесты на скорость были проведены именно на них.

Служба Dial-Up Networking нужна минимум версии 1.3. В Windows 98 он встроен, а для Windows 95 нужно обновить. Это нужно что бы появилась очень необходимая функция для ISDN модемов — средство Multilink. Оно позволяет соединяться двумя независимыми устройствами (у ISDN в качестве них выступают два независимых канала) и эмулировать на двух соединениях одно виртуальное с вдвое большей скоростью. Каждый канал может использоваться как ISDN приемопередатчик, так и как программную эмуляцию любого из доступного типа. То есть если соединение ISDN происходит на 64кбит/с то с использованием Multilink будет 128 кбит/с. Если допусти соединяться аналоговым модемом, то будет 28800 (14400×2).

Скоростные параметры

Скорость соединения тестировали двумя способами: DUMeter-ом и прокачкой файла с ftp сервера.

ASUSCOM TA-200ST/U

Внешний модем TA-200ST/U производиться в двух вариантах, с входным интерфейсом U и ST. Кроме этого эти два варианта модемов не отличаются ни чем. Как и обычные внешние модемы ISDN приемопередатчики подключаются к ПК через последовательный порт (COM1 или COM2). Из-за этого сразу возникает проблема, ведь скорость стандартного Fast UART16550 максимум 115 кбит/с. То есть, если подключение будет 128 кбит/с, скорость по порту будет ограничивать общую скорость обмена.

Основные параметры ISDN приемопередатчика TA-200ST/U:

• Поддержка MS Windows 95, MS Windows 98, MS Windows NT 4.0
• Поддерживаемые протоколы B — канала:
  • Voice
  • PPP, MLPPP, BOD (Bandwidth-On Demand)
  • HDLC,X.75(Transperent,T70NL,EuroFT),V.120
• Протоколы D — канала:
  • Euro-ISDN DSS1, 1TR6
  • US NI-1, NI-2, AT&T 5ESS, Nortel DMS-100
  • Japan INS-64
• Режимы программной эмуляции как цифровых, так и аналоговых модемов. Поддерживаются следующие модемы:
  • X.75 модем
  • RNA модем
  • V.120 модем
  • HDLC модем
  • Analog 14400 модем
  • V.110 модем

Windows95/98

Проблем с установкой никаких не возникло, в комплекте поставляется дискета с драйверами. Плата выполнена с учетом Plug’n’Play так что ни каких прерываний и адресов ввода вывода. Потом начинается установка программных модемов, и еще предлагается установить ISDN приемопередатчики в трех вариантах:

• Universal PPP 64k modem
• Multilink PPP 128k modem
• Multilink PPP with BOD 128k modem

Этот внешний модем соединяется с ПК одним RS-232 шнуром, следовательно, для ПК это одно устройство, работающее через один COM порт. Из-за этого производитель не может использовать стандартный Multilink для соединения на 2 B – канала. Но такое соединение выполнено на уровне драйвера, то есть драйвер Dial-Up Networking сообщает, что произошло соединение 128 кбит/с и сам разделяет на два канала. При чем один вариант драйвера жестко организует соединение на 2 B-канала, а другой используя BOD (Bandwidth On Demand) расширения пропускной способности при помощи второго B–канала по запросу. То есть если линия занимается более чем на 50% то драйвер занимает, второй канал, если занятость линии опять упала то освобождает второй канал.

Поддержка программных модемов выполнена, так же как и в I-SURF только для них нет возможности применить Miltulink.

Windows NT 4.0

Для NT все сделано абсолютно так же. Только устройства устанавливается не в раздел ISDN cards, а в простые модемы. Но это не влияет на функциональность.

Скоростные параметры

Скорость соединения тестировали двумя способами: DUMeter-ом и прокачкой файла с ftp сервера. Здесь заметно падение скорости по сравнению, с внутренними модемами, на соединении 128 кбит/с.

Тестирование ISDN стационарных терминальных устройств SIEMENS Profiset 30isdn, T-View

Протестированы были следующие ISDN устройства:

Цифровой телефонный аппарат Profiset 30isdn
Многофункциональный цифровой телефонный аппарат Profiset 70isdn
Многофункциональный цифровой видеотелефон T-View 100

Собственные функции устройств:

Дополнительные функции, предоставляемые станционным оборудованием ISDN

Примечание:

Заключение

После окончания тестирования даже сложно сделать какой то определенный вывод. С одной стороны это перспективное направление развития, как телефонии, так и технологий передачи данных. Гибкость ISDN сервиса, придает таким решениям универсальность и маштабируемость. Особенно большие перспективы видны в интегрированных сетевых решениях. Таких как межофисные соединения с возможностью как увеличения количества одновременно подключаемых абонентов (соединения Point-to Multipoint), так и с возможностью увеличивать скорость обмена за счет использования дополнительных B- каналов (использование подключения ISDN PRI и т.д.). Но и конечно нельзя забывать и про прекрасные перспективы развития домашних сетей, на которые в первую очередь и разрабатывался этот стандарт. Думаю что подключение в 128кбит/с многим покажется сказочным, особенно если сравнить их со скоростью аналоговых модемов.

С другой стороны, появляется много препятствий для развития ISDN сетей. Допустим в Томске, сейчас ISDN модули установлены только на трех АТС, каждый по 30 каналов. А существует много АТС (типа декадно-шаговых) которые не имеют такой возможности вообще. Плюс еще появляется проблема, организации межстанционных соединений, которые потянули бы такие емкости каналов, ведь теперь телефонные сети должны гарантировать скорость 144кбит/с (2х64+16) на всем протяжении сервисов ISDN. Ограничение максимальной длины U кабеля то же вносит свои проблемы.

И последняя сторона, это сложность и неоднородность принципов сигнализации и управления каналами. Для этого для D-канала разработано много протоколов ( Euro ISDN DSS1, US NI-1, NI-2, AT&T 5ESS, Nortel DMS-100), при чем все они используются одновременно в разных регионах мира. Это требует серьезного подхода к сертификации станционного оборудования под какой-то конкретный протокол. А это все возможно, если будет обученный и грамотный персонал на АТС (именно от них зависит, заработают ли все функции вашего аппарата или модема). Кроме того, для полного тестирования и сертификации станционного ISDN оборудования необходимы специальные тестовые стенды стоимостью от $1000 и более.

В заключение хотел бы поблагодарить Валерия Маликова и Евгения Усова за оказанную помощь и поддержку оказанную во время проведения тестов.