Abschlussbericht. Dezember Leistungsmessung von IP-Phones für snom technology AG

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1 1 Einleitung 1 FH Frankfurt am Main - University of Applied Sciences Forschungsgruppe für Telekommunikationsnetze Abschlussbericht Dezember 200 Leistungsmessung von IP-Phones für snom technology AG Autoren: Auftraggeber: Projektleiter: Projektbearbeiter: Dipl.-Ing. Andreas Rehbein; Dipl.-Ing. Urs Lehmann; Prof. Dr.-Ing. Ulrich Trick Heike Cantzler snom technoloy AG Prof. Dr.-Ing. Ulrich Trick Fachhochschule Frankfurt am Main Dipl.-Ing. Andreas Rehbein Dipl.-Ing. Urs Lehmann Fachhochschule Frankfurt am Main Projektlaufzeit: Datum:

2 1 Einleitung 2 Inhalt 1 Einleitung 3 2 Messaufbau 3 Geräteübersicht Messreihen.1 Snom snom snom snom snom Polycom Polycom Polycom Polycom Polycom Polycom Polycom Polycom Linksys Linksys SPA Linksys SPA Thomson Thomson ST Thomson ST Aastra Aastra 3i Aastra i Aastra i Grandstream Grandstream GPX Grandstream GPX Cisco Cisco Cisco Cisco Referenzmessung Switch Gesamtübersicht Messwerte an Switch ALL Messwerte an Switch ALL... 3 Fazit Fehler! Textmarke nicht definiert.

3 1 Einleitung 3 1 Einleitung Im Rahmen des Projektes Leistungsmessungen von IP-Phones wurde im Labor für Telekommunikationsnetze der Fachhochschule Frankfurt an Main der Leistungsverbrauch von IP-Phones verschiedener Hersteller bei der Verwendung von Power over Ethernet (PoE) ermittelt. Dazu stellte die Snom Technology AG eigene Geräte sowie Telefone anderer Hersteller zur Messung zur Verfügung. Im weiteren Verlauf der Dokumentation wird zunächst der Messaufbau anhand einer Abbildung (Kapitel 2, Bild 2.1) beschrieben. Alle getesteten Telefone und die in den Messaufbau involvierten Geräte sind tabellarisch aufgelistet (Kapitel 3). Die anschließenden Messreihen (Kapitel ) sind nach Hersteller geordnet und enthalten pro Testgerät je eine Grafik und eine Messdatentabelle. Gemessen wurden vier aufeinander folgende Szenarien, die sich in Standby, Gespräch, Standby und Dreierkonferenz aufteilen. Die besagten Messungen wurden an zwei verschiedenen PoE-Switches der Firma ALLNET GmbH durchgeführt. Das erste der beiden Geräte der ALL ist ein Port Switch /0Mbit Half-/Full-Duplex, davon Ports POE nach IEEE02.3af-Spezifikation mit automatischer POE-Classification-Erkennung. Das zweite eingesetzte Gerät der ALL ist ein unmanaged Layer-2 Switch mit Fast Ethernet Ports und maximaler Power over Ethernet-Unterstützung auf allen Ports. Zum direkten Vergleich sind im Anschluss alle Testgeräte in einem Übersichtskapitel (Kapitel.) aufgeführt.

4 2 Messaufbau 2 Messaufbau Bild 2.1: Messaufbau 3 Geräteübersicht Tabelle 3.1: Geräteübersicht Geräte snom snom 300 snom 320 snom 30 snom 30 Polycom Soundpoint IP 320 IP 330 IP 30 IP 0 IP 01 Firmware V..13 V..1 V..13 V.1.30 V V V V V

5 3 Geräteübersicht IP 0 Aastra 3i i i Linksys SPA2 V V V V (a).1.1(aSC) SPA2 Thomson ST2022-EU-S-Metall V3. ST2030-EU-S-Metall V1. Grandstream GXP Cisco IP CP-11G Boot:1.1.. Prog: Boot:1.1.. Prog: Load File: SIP0.-3-1S App Load ID: Jar0sip sbn JVM Load ID: cvm0sip.0sip sbn OS LoadID: cnu sbn Boot Load ID: _0200_cert.bin DSP Load ID: dsp sbn CP-1G CP-0G Load File: SCCP1.-3-1S App Load ID: Jar1sip sbn JVM Load ID: cvm1sccp sbn OS LoadID: cnu sbn Boot Load ID: 1G_ AmdmegRel.bin DSP Load ID: dsp sbn Load File: SIP S App Load ID: Jar11sip sbn JVM Load ID: cvm11sip.0sip sbn OS LoadID: cnu sbn Boot Load ID: tnp bin DSP Load ID: dsp sbn

6 Messreihen Messreihen In diesem Kapitel sind die Ergebnisse der Messreihen der einzelnen Endgeräte aufgeführt. Jedes Unterkapitel fast die Messobjekte je eines Herstellers zusammen, wobei die einzelnen Produkte jeweils in einem weiteren Unterkapitel (dritter Ordnung) eingeordnet sind. Zu jedem Endgerät wird im entsprechenden Kapitel zunächst eine Vergleichsgrafik, welche die Messwerte an beiden Switches enthält, und eine Übersicht in tabellarischer Form aufgeführt. In den besagten Grafiken sind die Zeitachsen (Abzissen) in Sekunden eingeteilt. Die Testdauer pro Gerät beträgt 30 Sekunden, die sich folgendermaßen aufteilen: 0 Sekunden Standby, 0 Sekunden aktives Gespräch über Hörer, 0 Sekunden Standby und 0 Sekunden 3er-Konferenz über Lautsprecher. Auf den Ordinaten lassen sich die Leistungswerte in Watt ablesen. Die Einteilung ist auf ein Zehntel Watt genau. Die tabellarischen Übersichten enthalten jeweils die Mittelwerte der einzelnen Szenarien (Standby, aktives Gespräch, Standby 2, Konferenz) an beiden Switches. Das letzte Unterkapitel in diesem Abschnitt enthält einen Gesamtüberblick über alle gemessenen Geräte in tabellarischer und grafischer Form.

7 Messreihen.1 Snom.1.1 snom Bild.1: Leistungsmessung Snom 300,1,1,0,13,00,20,0,,,,0,0

8 Messreihen.1.2 snom Bild.2: Leistungsmessung Snom 320,1,,3,,0,00,21,,,2,0,0

9 Messreihen.1.3 snom Bild.3: Leistungsmessung Snom 30,2,,2,,0,,,,3,,0,0

10 Messreihen.1. snom Bild.: Leistungsmessung Snom 30,00,,3,1,0,30,3,01,,,0,20

11 Messreihen 11.2 Polycom.2.1 Polycom Bild.: Leistungsmessung Polycom 320,0,0,0,00,0,,00,13,12,0,0,30

12 Messreihen Polycom Bild.: Leistungsmessung Polycom 330,,00,0,0,0,,1,,11,0,0,30

13 Messreihen Polycom Bild.: Leistungsmessung Polycom 30,1,,,2,0,,2,,0,0,0,

14 Messreihen 1.2. Polycom Bild.: Leistungsmessung Polycom 0,1,23,20,2,20,0,1,3,3,32,,0

15 Messreihen 1.2. Polycom Bild.: Leistungsmessung Polycom 01,33,30,1,2,,0,1,32,3,3,00,0.2. Polycom 0

16 Messreihen Bild.: Leistungsmessung Polycom 0,21,2,2,22,,0,,3,3,1,30,0

17 Messreihen 1.2. Polycom Bild.11: Leistungsmessung Polycom 0 Zeit [s],3,,3,3,20,0,,,3,,30,0

18 Messreihen 1.3 Linksys.3.1 Linksys SPA Bild.12: Leistungsmessung Linksys SPA2,,,,,0,0,1,,,0,20,0

19 Messreihen Linksys SPA Bild.13: Leistungsmessung Linksys SPA2,3,0,0,,0,0,,,,,0,00

20 Messreihen 20. Thomson..1 Thomson ST Bild.1: Leistungsmessung Thomson ST2022,,0,3,3,0,0,,,2,11,,0

21 Messreihen Thomson ST Bild.1: Leistungsmessung Thomson ST2030,2,2,3,1,0,0,,,,,0,

22 Messreihen 22. Aastra..1 Aastra 3i Bild.1: Leistungsmessung Aastra 3i,1,1,21,1,00,30,3,3,2,2,,0

23 Messreihen Aastra i Bild.1: Leistungsmessung Aastra i,0,,2,,0,0,13,32,0,32,0,0

24 Messreihen 2..3 Aastra i Bild.1: Leistungsmessung Aastra i,1,,12,1,00,0,,,,3,,0

25 Messreihen 2. Grandstream..1 Grandstream GPX Bild.1: Leistungsmessung Grandstream GPX2000,,,3,2,0,00,12,1,,0,0,30

26 Messreihen 2..2 Grandstream GPX Bild.20: Leistungsmessung Grandstream GPX2020,0,,,,0,20,0,12,1,,0,20

27 Messreihen 2. Cisco..1 Cisco Bild.21: Leistungsmessung Cisco 11,0,,13,12,,30,3,0,03,,0,30

28 Messreihen 2..2 Cisco Bild.22: Leistungsmessung Cisco 1,,3,1,,0,0,3,,3,3,30,0

29 Messreihen 2..3 Cisco Bild.23: Leistungsmessung Cisco 0,,,0,,0,00,3,,,,0,00

30 Messreihen 30. Referenzmessung Switch Dieser Abschnitt enthält Referenzmessungen der beiden Switches. Der Messaufbau entspricht der Abbildung in Kapitel 2, mit dem Unterschied, dass in diesem Fall kein Testgerät am entsprechenden Switch angeschlossen wurde, welches per PoE versorgt wurde. Das dritte Gerät (Snom 200) wurde über ein separates Netzgerät versorgt, sodass der Switch in diesem Fall kein PoE zur Verfügung stellen, wohl aber den gleichen Aufwand für Switching betreiben musste wie in den anderen Testfällen. Das Ergebnis dieser Messung gibt Aufschluss über den Leistungsanteil, den der Switch im durchgeführten Messszenario verbraucht hat, ohne PoE zur Verfügung zu stellen. Es werden in der folgenden Tabelle die so erhaltenen Mittelwerte dargestellt. 2, 2, 2, 2, 2, 2,,0,03,0,03 3,0,20. Gesamtübersicht Dieser Abschnitt enthält Vergleichsgrafiken der verschiedenen Endgeräte an den verschiedenen Switches. In den folgenden Kapiteln (Kapitel ) werden in den Tabellen und Diagrammen die erhaltenen Mittelwerte (Einheit = Watt) dargestellt.

31 Messreihen Messwerte an Switch ALL Vergleich der Testgeräte mit Anteil Switch ALL Testgeräte Standby Gespräch Standby nach Gespräch 3er- Konferenz snom 300,1,1,0,13,00,20 snom 320,1,,3,,0,00 snom 30,2,,2,,0, snom 30,00,,3,1,0,30 Aastra 3i,1,1,21,1,00,30 Aastra i,0,,2,,0,0 Aastra i,1,,12,1,00,0 Cisco IP 11,0,,13,12,1,3 Cisco IP 1,,3,1,,, Cisco IP 0,,,0,,0,00 Grandstream GXP 2000,,,3,2,0,00 Grandstream GXP 2020,0,,,,0,20 Linksys SPA2,,,,,0,0 Linksys SPA2,3,0,0,,0,0 Polycom Soundpoint IP 320,0,0,0,00,0, Polycom Soundpoint IP 330,,00,0,0,0, Polycom Soundpoint IP 30,1,,,2,0, Polycom Soundpoint IP 0,1,23,20,2,20,0 Polycom Soundpoint IP 01,33,30,1,2,,0 Polycom Soundpoint IP 0,21,2,2,22,,0 Polycom Soundpoint IP 0,3,,3,3,20,0 Thomson ST2022-EU-S-Metall,,0,3,3,0,0 Thomson ST2030-EU-S-Metall,2,2,3,1,0,0 MIN MAX

32 Messreihen 32 Vergleich der Testgeräte ohne Anteil Switch ALL Testgeräte Standby Gespräch Standby nach Gespräch 3er- Konferenz snom 300 2,1 2,0 2,3 2, 2, 2, snom 320 2, 2, 2, 2, 2,3 2, snom 30 2, 2,1 2, 2,1 2,3 2, snom 30 2, 3, 3, 3, 2, 3, Aastra 3i 3, 3,2 3, 3,3 3, 3, Aastra i,,1,,0,,1 Aastra i,3,,,,,1 Cisco IP 11 3, 3, 3, 3, 2, 3, Cisco IP 1,12,0,0,,,2 Cisco IP 0,3,3,33,3,1, Grandstream GXP 2000,0,11 3, 3, 2,, Grandstream GXP 2020,1,22,0,33 3,1, Linksys SPA2,02,1,0,,0,3 Linksys SPA2,1,1,13,,,3 Polycom Soundpoint IP 320 3,2 3,0 3, 3, 3, 3, Polycom Soundpoint IP 330 3,3 3, 3, 3,1 3, 3, Polycom Soundpoint IP 30 3, 3, 3, 3, 3, 3, Polycom Soundpoint IP 0,3,,,2 3,, Polycom Soundpoint IP 01,,,2,,,1 Polycom Soundpoint IP 0,,,2,,, Polycom Soundpoint IP 0,3,,3,0,,1 Thomson ST2022-EU-S-Metall,03,2 3,0,1 3,,3 Thomson ST2030-EU-S-Metall 3, 3,1 3,0 3, 3,,1 MIN MAX

33 Messreihen 33 Vergleich der Testgeräte mit Anteil Switch ALL,00,00 Standby Gespräch Standby nach Gespräch 3er-Konferenz,00,00 2,00 0,00 snom 300 snom 320 snom 30 snom 30 Aastra 3i Aastra i Aastra i Cisco IP 11 Cisco IP 1 Cisco IP 0 Grandstream GXP 2000 Grandstream GXP 2020 Linksys SPA2 Linksys SPA2 Polycom Soundpoint IP 320 Polycom Soundpoint IP 330 Polycom Soundpoint IP 30 Polycom Soundpoint IP 0 Polycom Soundpoint IP 01 Polycom Soundpoint IP 0 Polycom Soundpoint IP 0 Thomson ST2022-EU-S-Metall Thomson ST2030-EU-S-Metall Testgeräte

34 Messreihen 3 Vergleich der Testgeräte ohne Anteil Switch ALL,00,00 Standby Gespräch Standby nach Gespräch,00 3er-Konferenz,00 3,00 2,00 1,00 0,00 snom 300 snom 320 snom 30 snom 30 Aastra 3i Aastra i Aastra i Cisco IP 11 Cisco IP 1 Cisco IP 0 Grandstream GXP 2000 Grandstream GXP 2020 Linksys SPA2 Linksys SPA2 Polycom Soundpoint IP 320 Polycom Soundpoint IP 330 Polycom Soundpoint IP 30 Polycom Soundpoint IP 0 Polycom Soundpoint IP 01 Polycom Soundpoint IP 0 Polycom Soundpoint IP 0 Thomson ST2022-EU-S-Metall Thomson ST2030-EU-S-Metall Testgeräte

35 Messreihen 3..2 Messwerte an Switch ALL Vergleich der Testgeräte mit Anteil Switch ALL Testgeräte Standby Gespräch Standby nach Gespräch 3er-Konferenz MIN MAX snom 300,0,,,,0,0 snom 320,21,,,2,0,0 snom 30,,,3,,0,0 snom 30,3,01,,,0,20 Aastra 3i,3,3,2,2,,0 Aastra i,13,32,0,32,0,0 Aastra i,,,,3,,0 Cisco IP 11,3,0,03,,0,30 Cisco IP 1,3,,3,3,30,0 Cisco IP 0,3,,,,0,00 Grandstream GXP 2000,12,1,,0,0,30 Grandstream GXP 2020,0,12,1,,0,20 Linksys SPA2,1,,,0,20,0 Linksys SPA2,,,,,0,00 Polycom Soundpoint IP 320,00,13,12,0,0,30 Polycom Soundpoint IP 330,1,,11,0,0,30 Polycom Soundpoint IP 30,2,,0,0,0, Polycom Soundpoint IP 0,1,3,3,32,,0 Polycom Soundpoint IP 01,1,32,3,3,00,0 Polycom Soundpoint IP 0,,3,3,1,30,0 Polycom Soundpoint IP 0,,,3,,30,0 Thomson ST2022-EU-S-Metall,,,2,11,,0 Thomson ST2030-EU-S-Metall,,,,,0,

36 Messreihen 3 Vergleich der Testgeräte ohne Anteil Switch ALL Testgeräte Standby Gespräch Standby nach Gespräch 3er-Konferenz MIN MAX snom 300 1, 2, 1, 2, 1, 2, snom 320 2,1 2, 1,1 2, 1, 2, snom 30 1,0 2,3 2,3 2, 1, 2, snom 30 2, 2, 2, 2, 2, 3,1 Aastra 3i 3,3 3,31 3,23 3,2 3,0 3,3 Aastra i,,30 3,,2 3,, Aastra i 3,3, 3,,1 3,0, Cisco IP 11 2, 3,0 2, 2,2 2, 3,2 Cisco IP 1,,1,,0,2, Cisco IP 0,,,,1,, Grandstream GXP ,0 3,1 3,0 3,0 2, 3,2 Grandstream GXP ,02 3, 3,0 3,0 2, 3,1 Linksys SPA2,,3,3,,1, Linksys SPA2,1,2,,,, Polycom Soundpoint IP 320 2, 3, 3,0 3,0 2, 3,2 Polycom Soundpoint IP 330 2, 2,3 3,0 3,03 2, 3,2 Polycom Soundpoint IP 30 2, 2, 2, 2, 2, 3,0 Polycom Soundpoint IP 0,11,33,30,30,0, Polycom Soundpoint IP 01,3,2,2,3 3,, Polycom Soundpoint IP 0,1,0,30,3,2, Polycom Soundpoint IP 0,1,3,,3,2, Thomson ST2022-EU-S-Metall 3, 3,2 3,22,0 3,0, Thomson ST2030-EU-S-Metall 2, 2,2 2,3 2,3 2, 3,0

37 Messreihen 3 Vergleich der Testgeräte mit Anteil Switch ALL,00,00 Standby Gespräch Standby nach Gespräch 3er-Konferenz,00,00 2,00 0,00 snom 300 snom 320 snom 30 snom 30 Aastra 3i Aastra i Aastra i Cisco IP 11 Cisco IP 1 Cisco IP 0 Grandstream GXP 2000 Grandstream GXP 2020 Linksys SPA2 Linksys SPA2 Polycom Soundpoint IP 320 Polycom Soundpoint IP 330 Polycom Soundpoint IP 30 Polycom Soundpoint IP 0 Polycom Soundpoint IP 01 Polycom Soundpoint IP 0 Polycom Soundpoint IP 0 Thomson ST2022-EU-S-Metall Thomson ST2030-EU-S-Metall Testgeräte

38 Messreihen 3 Vergleich der Testgeräte ohne Anteil Switch ALL,00,00 Standby Gespräch,00,00 3,00 2,00 Standby nach Gespräch 3er-Konferenz 1,00 0,00 snom 300 snom 320 snom 30 snom 30 Aastra 3i Aastra i Aastra i Cisco IP 11 Cisco IP 1 Cisco IP 0 Grandstream GXP 2000 Grandstream GXP 2020 Linksys SPA2 Linksys SPA2 Polycom Soundpoint IP 320 Polycom Soundpoint IP 330 Polycom Soundpoint IP 30 Polycom Soundpoint IP 0 Polycom Soundpoint IP 01 Polycom Soundpoint IP 0 Polycom Soundpoint IP 0 Thomson ST2022-EU-S-Metall Thomson ST2030-EU-S-Metall Testgeräte

39 Zusammenfassung 3 Zusammenfassung Aus den gewonnenen Daten lässt sich gut erkennen, dass weder das Telefonat zwischen zwei Teilnehmern noch die 3er-Konferenz über Lautsprecher zu einem wesentlich höheren Energieverbrauch führten. Meist liegt der Leistungsverbrauch in den Gesprächsszenarien nur ein zehntel Watt, also ca. 2% höher, als im Standby-Betrieb. Das gilt allerdings nur für IP- Phones ohne Displaybeleuchtung. Für die Geräte mit Displaybeleuchtung liegt der Energieverbrauch beim Telefonat bzw. schon vorher, beim Wählen (Display beginnt zu leuchten), bis zu knapp 20% über dem des Standby-Wertes. Dieser Wert ergab sich beispielsweise beim Snom 30. Dieses Gerät schaltet die Beleuchtung nach einiger Zeit ab, was z.b. beim Hersteller Linksys (SPA2) nicht der Fall ist. Hier leuchtet das Display immer mit gleicher Stärke und hält den Verbrauch dauerhaft hoch. Festzuhalten bleibt, dass der Komfortgewinn durch ein beleuchtetes Display den Leistungsverbrauch deutlich steigert und somit eine Mehrbelastung in finanzieller- und ökologischer Weise darstellt. Ein Gerät, das seine Beleuchtung nach kurzer Zeit abschaltet (wie im Falle der Snom-Geräte), bildet einen guten Kompromiss bezüglich dieser Aspekte. Beim Vergleich der Switches und der entsprechenden Messwerte zeigte sich, dass eine Differenzierung der Testfälle (Standby, Call, Standby, 3er-Conference) beim Modell All besser abzulesen ist. Beim Modell ALL sind die Messreihen bis auf wenige Ausnahmen relativ homogen. Eine Ausnahme ließ sich in dem Diagramm des Testgerätes Snom30 feststellen. Hier differenzierte der Switch ALL die Testfälle deutlicher. Weiterhin ist festzuhalten, dass der Switch ALL gegenüber dem Modell ALL von der Firma Allnet den Verbrauch höher ausfallen ließ. Anzumerken ist, dass der Switch ALL acht POE-Ports zur Verfügung stellt der Switch ALL stellt auch acht Ports bereit, von denen aber nur vier POE leisten. Durch ein größer dimensioniertes Netzgerät (wie im Falle des ALL) entstehen größere Verluste des Gesamtsystems. Des Weiteren wurden die beiden Switches nicht im optimalen Arbeitspunkt (AP) betrieben. Somit spielt das Display (Größe, Typ, monochrom/farbe, Beleuchtungsprofil) der Endgeräte eine entscheidende Rolle. Bezüglich des Gesamtverbrauchs ist der verwendete Switch nicht zu vernachlässigen.