Als wir es vor drei Jahren taten Speicherkarten für den industriellen Einsatz, in den Kommentaren gab es den Wunsch, nicht über Drohnen und Kameras zu sprechen – es sei kein typischer Einsatzbereich für solche Speicherkarten, heißt es. OK, sagten wir uns und schrieben es in den Inhaltsplan – machen Sie eine Veröffentlichung mit einem Fall aus der Industrie. Doch hinter der Flut an Veröffentlichungen über neue Kingston-Produkte blieb dieser Artikel lange Zeit auf der Backlist, bis wir uns hier auf Habré trafen . Sie nutzt diese Speicherkarten seit 2016 und nutzt Hunderte davon. Übrigens, in seiner 40-Gigabit-Funkbrücke über den Jenissei, die geliefert hat drahtlose Kommunikation, Speicherkarten sind installiert .
Gegenstand des Falles ist die Breitbandkommunikation auf Millimeterwellen
Zum Jahreswechsel 2016, also genau zu dem Zeitpunkt, als die Kingston-Speicherkarten in Industriequalität aus unserem Test erschienen, bereitete sich im Telekommunikationsmarkt ein qualitativer Geschwindigkeitssprung für drahtlose Backbone-Funkverbindungen vor. Die in den Jahren 1 bis 2010 vorherrschende zweite Generation von Richtfunkstationen mit einer Geschwindigkeit von 2015 Gbit/s sollte den Staffelstab an Funkverbindungen der dritten Generation weitergeben, die im 10-Gigabit-Ethernet-Standard arbeiten und Daten mit einer Geschwindigkeit von 10 übertragen können Gbit/s.
Funk überbrückt 2x20 Gbit/s über den Jenissei in Igarka. Quelle: DOK LLC
Um einen Funkkanal mit Übertragungseigenschaften ähnlich einem optischen Kabel herzustellen, waren übrigens auf globaler Ebene mindestens ein paar Dinge erforderlich: die Schaffung einer neuen Elementbasis für die drahtlose Kommunikation 10 Gigabit Ethernet (10GE) und die Zuweisung eines Frequenzbereichs mit ausreichender Breite, in den ein 10-Gigabit-Datenstrom „einpassen“ kann. Bei diesem Bereich handelte es sich um die Frequenzen 71-76/81-86 GHz, die mit leichter Hand der amerikanischen Regulierungsbehörde FCC im Jahr 2008 in den USA zugeteilt wurden. Bald folgten diesem Beispiel Regulierungsbehörden in fast allen Ländern der Welt, einschließlich Russland (der 71-76/81-86-GHz-Bereich ist seit 2010 vom Kommunikationsministerium der Russischen Föderation zur kostenlosen Nutzung zugelassen).
Im Jahr 2016 kamen die von den Entwicklern benötigten MMIC-Chips (monolithische integrierte Mikrowellenschaltungen) endlich auf den Weltmarkt, die eine QAM 256-Funksignalmodulation für eine Datenübertragungsrate von 10 Gbit/s ermöglichen konnten, und es begann ein Wettlauf um die Frage, wer das tun würde Seien Sie der Erste, der kommerzielle Muster von Funkrelaisgeräten der Klasse 10GE auf den Markt bringt. Überraschenderweise wurde das erste Produktionsmuster solcher Funkverbindungen in Russland beim St. Petersburger Ingenieurbüro DOK erstellt und 2017 auf dem Mobile World Congress (MWC 2017) in Barcelona gezeigt. Gut, warum nicht? - schließlich hat Alexander Popov in St. Petersburg das Radio erfunden (obwohl dieser Vorrang manchmal Marconi oder Tesla zugeschrieben wird).
Heute, im Jahr 2019, sind 10GE-Funkgeräte zum De-facto-Industriestandard geworden. Dank der hohen Durchsatzleistung versorgt eine 10-Gbit/s-Richtfunkleitung oft ein ganzes Wohnviertel oder ein großes Industriegebiet mit der Kommunikation. Mobilfunkbetreiber nutzen gerne 10GE-Funkverbindungen als Backbones zwischen 4G/LTE-Basisstationen, weil Sie sorgen für die Synchronisierung der Basisstationen mit der Referenzuhr des Rechenzentrums des Mobilfunkbetreibers, was für die Übertragung des Multimedia-Verkehrs auf Smartphones und Tablets wichtig ist. Neben digitaler Telefonie und Internetzugang werden Hunderte digitaler TV-Kanäle über einen 10-Gigabit-Ethernet-Funkkanal ausgestrahlt und es gibt einen Datenstrom von CCTV-Kameras.
„Das ist alles auf seine Art interessant“, wird Habrs Leser sagen, „aber was haben Speicherkarten von Kingston damit zu tun?“ Aber dazu kommen wir jetzt.
„Black Box“ in der Richtfunkanlage
Speicherkarte Wird im Steuermodul der von DOK hergestellten Funkrelaisstation PPC-10G als Dateispeicher für Konfigurationsdateien und Protokollierung des Gerätestatus installiert. Alle kritischen Betriebsparameter werden rund um die Uhr auf die Karte geschrieben: Datenübertragungsrate im Kanal, Empfangssignalpegel (RSL, Receive Signal Level), Temperatur im Gehäuse, Stromversorgungsparameter und vieles mehr. Nach Angaben des Herstellers muss die Karte diese Daten mindestens ein Jahr lang im Gerätebetrieb speichern, dann werden die neuen Daten über die alten überschrieben. Die Praxis hat gezeigt, dass zur Erfüllung dieser Anforderung eine Kartenspeicherkapazität von 8 GB ausreicht, weshalb DOK nun genau solche Karten verwendet. Für einen Satz von zwei Funkrelaisstationen sind zwei microSD-UHS-I-Speicherkarten für Industrietemperaturen erforderlich In jeden von ihnen wird eine Karte gelegt.
PPC-10G Funkrelaisstationsgehäuse, Modul mit Kingston-Industriespeicherkarte. Quelle: DOK LLC
Ein Netzwerktechniker oder Administrator eines Telekommunikationsbetreibers lädt regelmäßig Protokolle von einer Speicherkarte per FTP herunter oder zeigt sie in der Weboberfläche an. Auf diese Weise werden Statistiken zur Kanalkapazität und zur Stabilität der internen Komponenten von Richtfunkstationen ausgewertet. Informationen aus Protokollen sind besonders wichtig im Falle eines Geräteausfalls oder dessen Übergang zu einer reduzierten Datenübertragungsrate.
Anhand von Informationen aus vom Kunden bereitgestellten Protokollen können die Spezialisten des technischen Supports von DOC das Problem diagnostizieren und den schnellsten Weg zur Lösung vorschlagen. Wenn wir beispielsweise sehen, dass sich der Pegel des empfangenen Signals (RSL) ab einem bestimmten Zeitpunkt geändert hat, können wir daraus schließen, dass höchstwahrscheinlich die Ausrichtung der Antennen aufeinander „falsch geworden“ ist. Dies geschieht manchmal, wenn Orkanwinde oder Eis von den oberen Strukturen eines Telekommunikationsturms auf die Antenne fallen.
Telekommunikationsbetreiber verlassen sich beim Kauf relativ teurer 10-Gigabit-Richtfunkgeräte auf eine hohe Zuverlässigkeit aller ihrer Komponenten nach dem Prinzip „Einstellen und vergessen“. Die Speicherkarte bildet hier keine Ausnahme. Ein wichtiger Faktor hierbei ist die schwierige Zugänglichkeit der Ausrüstung für Reparaturarbeiten. In den allermeisten Fällen werden Funkverbindungen im Bereich 71-76/81-86 GHz auf Telekommunikationstürmen, auf Dächern von Gebäuden und Bauwerken installiert. Es ist klar, dass es keine leichte und gefährliche Aufgabe ist, im russischen Winter auf einen vereisten Turm zu klettern, um Komponenten auszutauschen. Obwohl die Speicherkarte keine kritische Komponente in PPC-10G-Stationen ist und bei einem Ausfall die Funkrelaisleitung weiterhin funktioniert, geht jedoch die Möglichkeit verloren, Geräte- und Kommunikationskanalstatusprotokolle aufzuzeichnen. Daher zuverlässiger Kartenbetrieb ist sowohl für den Hersteller von Funkverbindungen als auch für die Kunden, die durch Telekommunikationsbetreiber vertreten werden, wichtig.
Nahaufnahme eines PPC-10G-Stationsmoduls mit einer industriellen Kingston-Speicherkarte. Quelle: DOK LLC
„Wir entwerfen und produzieren seit mehr als 10 Jahren Funkrelaisstationen in Russland und haben in dieser Zeit Speicherkarten verschiedener Hersteller ausprobiert. Einige Karten funktionierten ein Jahr lang, andere ein paar Jahre lang, aber dann mussten wir sie aus der Ferne formatieren, und manchmal half auch das nicht, was zu Beschwerden von Käufern unserer Geräte führte. Als das 2016-Gigabit-Modell PPC-10G im Jahr 10 in Produktion ging, wandten wir uns um Rat an unseren Lieferanten Superwave (St. Petersburg). Sie empfahlen industrielle Speicherkarten von Kingston und sagten, dass es damit definitiv keine Probleme geben würde. Seitdem ist keine einzige Kingston-Karte ausgefallen und wir haben bereits etwa tausend davon installiert. Und das, obwohl Telekommunikationsgeräte das ganze Jahr über im Freien unter sehr rauen Bedingungen betrieben werden“, bemerkte Daniil Korneev, Direktor der Firma DOK.
So umgehen Sie Temperaturgrenzen von Speicherkarten und anderen Komponenten
Wenn Sie sich die Seite mit ansehen Bei microSD-UHS-I-Speicherkarten mit Industrietemperatur können Sie die Grenzen ihres garantierten Betriebs- und Lagertemperaturbereichs erkennen: von -40 °C bis +85 °C. Was aber tun, wenn in der russischen Arktis Richtfunkstationen betrieben werden, wo es nachts leicht -50°C oder sogar noch tiefer sein kann? Oder umgekehrt irgendwo in Afrika?
Funkrelaisstation PPC-10G mit einer Kingston-Speicherkarte in der Stadt Tarko-Sale, Bezirk Purovsky des Autonomen Kreises Jamal-Nenzen. Quelle: DOK LLC
Für winterliche Bedingungen sind die Richtfunkstationen mit einer automatischen Heizung ausgestattet, die auch bei starkem Frost dafür sorgt, dass die Temperatur im Inneren des Gehäuses über 0°C liegt. Beim „Kaltstart“ startet analog zum Start der Automobilausrüstung in der Arktis zuerst die Heizung. Es blockiert das Einschalten elektronischer Komponenten, bis die Temperatur im Inneren des Stationsgehäuses einen akzeptablen Grenzwert erreicht.
Wir gehen nun zur oberen Grenze des Temperaturbereichs. Wenn man bedenkt, dass jeder der Hersteller, auch die russischen, bestrebt ist, seine Funkverbindungen in die ganze Welt zu verkaufen, müssen die Geräte auch unter den sengenden Sonnenstrahlen normal funktionieren. Für die tropische Modifikation wird in DOK-Stationen ein erweitertes Heizkörpersystem installiert, das die Wärme im gesamten Gerätekörper verteilt.
Die Funkrelaisstation PPC-10G (natürlich mit Kingston-Speicherkarte) wird in einem Hochhaus in den Emiraten installiert. Quelle: DOK LLC
„Als Kommentar zu Kingston-Speicherkarten möchte ich anmerken, dass die untere Lagertemperaturgrenze von -40 °C in ihren Spezifikationen mit großem Spielraum angegeben ist. Bei unseren Kunden aus den nördlichen Regionen Russlands ist es immer wieder vorgekommen, dass Funkrelaisstationen bei niedrigeren Temperaturen abgeschaltet wurden, und wir haben noch nie einen Ausfall von Speicherkarten beim anschließenden Einschalten der Geräte registriert. Was die Temperaturobergrenze betrifft, so zeigten die Temperaturprotokolle im Inneren des Gehäuses, die wir wiederum von Kingston-Speicherkarten erhalten, keine Überschreitung des +80°C-Werts für Funkverbindungen im Nahen Osten. Die Befürchtungen, dass die Sonne die Stationen und ihre Komponenten über die für unsere Kunden in Riad oder Ajman zulässige Grenze hinaus aufheizen würde, erwiesen sich also als unbegründet“, äußerte sich Daniil Korneev zu den Speicherkarten.
Dies ist ein interessantes Gehäuse für Speicherkarten, die Kingston Industrial Temperature microSD UHS-I uns zur Verfügung gestellt hat . Wir hoffen, bald weiterhin Fallstudien aus Industrie und Wissenschaft zu verschiedenen Kingston-Produkten veröffentlichen zu können.
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Source: habr.com