Cuando hace tres años hicimos tarjetas de memoria para uso industrial, en los comentarios se deseaba no hablar de drones y cámaras; dicen que esta no es un área de aplicación típica para este tipo de tarjetas de memoria. Vale, nos dijimos y lo anotamos en el plan de contenidos: haz una publicación con un caso del sector. Pero resulta que detrás del flujo de publicaciones sobre los nuevos productos de Kingston, este artículo permaneció en la lista durante mucho tiempo, hasta que fue aquí, en Habré, donde nos conocimos. . Ha estado usando estas tarjetas de memoria desde 2016 y usa cientos de ellas. Por cierto, en su puente de radio de 40 gigabits a través del Yenisei, que entregó comunicación inalámbrica, tarjetas de memoria instaladas .
El tema del caso son las comunicaciones de banda ancha en ondas milimétricas.
A principios de 2016, es decir, exactamente cuando aparecieron las tarjetas de memoria Kingston de grado industrial de nuestra revisión, se estaba preparando un salto cualitativo en la velocidad de los enlaces de radio inalámbricos troncales en el mercado de las telecomunicaciones. La segunda generación de estaciones de retransmisión de radio con velocidad de 1 Gbit/s, dominante en 2010-2015, debía pasar el testigo a enlaces de radio de tercera generación capaces de funcionar en el estándar 10 Gigabit Ethernet y transmitir datos a una velocidad de 10 Gbit/s.
La radio conecta 2x20 Gbit/s a través del Yenisei en Igarka. Fuente: DOK LLC
Por cierto, para crear un canal de radio con características de transmisión similares a las de un cable óptico, se necesitaron al menos un par de cosas a escala global: la creación de una nueva base de elementos para la comunicación inalámbrica 10 Gigabit Ethernet (10GE) y la asignación de un rango de frecuencia suficiente en ancho donde sea posible "encajar" un flujo de datos de 10 gigabits. Esta gama era el conjunto de frecuencias 71-76/81-86 GHz, que, con la mano ligera del regulador americano FCC, fue asignada en EE.UU. en 2008. Pronto, este ejemplo fue seguido por los reguladores de casi todos los países del mundo, incluida Rusia (el Ministerio de Comunicaciones de la Federación de Rusia permite el uso gratuito de la gama 71-76/81-86 GHz desde 2010).
En 2016, finalmente aparecieron en el mercado mundial los chips MMIC (circuitos integrados monolíticos de microondas) que necesitaban los diseñadores, capaces de proporcionar modulación de señal de radio QAM 256 para una velocidad de transferencia de datos de 10 Gbit/s, y comenzó la carrera para ver quién ser el primero en lanzar al mercado muestras comerciales de equipos de retransmisión de radio de clase 10GE. Sorprendentemente, el primer modelo producido de este tipo de enlaces de radio se creó en Rusia en la empresa de ingeniería DOK de San Petersburgo y se mostró en el Mobile World Congress (MWC 2017) en Barcelona en 2017. ¿Bueno, por qué no? - Después de todo, Alexander Popov inventó la radio en San Petersburgo (aunque esta primacía a veces se atribuye a Marconi o Tesla).
Hoy, en 2019, las radios inalámbricas 10GE se han convertido en el estándar de facto de la industria. Gracias a su alto rendimiento, una línea de retransmisión de radio de 10 Gbit/s a menudo sirve de comunicación a todo un barrio residencial o a una gran zona industrial. Los operadores de telefonía móvil utilizan voluntariamente enlaces de radio 10GE como redes troncales entre estaciones base 4G/LTE, porque aseguran la sincronización de las estaciones base con el reloj de referencia del centro de datos del operador celular, lo cual es importante para transmitir tráfico multimedia a teléfonos inteligentes y tabletas. Además de la telefonía digital y el acceso a Internet, a través de un canal inalámbrico de 10 Gigabit Ethernet se transmiten cientos de canales de televisión digital y hay un flujo de datos de las cámaras CCTV.
"Todo esto es interesante a su manera", dirá el lector de Habr, "pero ¿qué tienen que ver las tarjetas de memoria Kingston con esto?" Pero esto es a lo que pasaremos ahora.
"Caja negra" dentro del equipo de retransmisión de radio
Tarjeta de memoria instalado en el módulo de control de la estación de retransmisión de radio PPC-10G fabricada por DOK como almacenamiento de archivos para archivos de configuración y registro del estado del equipo. Todos los parámetros operativos críticos se escriben en la tarjeta las 8 horas del día: velocidad de transferencia de datos en el canal, nivel de señal recibida (RSL, nivel de señal de recepción), temperatura en la carcasa, parámetros de fuente de alimentación y mucho más. Según las reglas del fabricante, la tarjeta debe almacenar dichos datos durante al menos un año de funcionamiento del equipo, luego los nuevos datos se sobrescriben sobre los antiguos. La práctica ha demostrado que para cumplir con este requisito es suficiente una tarjeta con una capacidad de memoria de XNUMX GB, por lo que DOK ahora utiliza únicamente este tipo de tarjetas. Un conjunto de dos estaciones de retransmisión de radio requiere dos tarjetas de memoria microSD UHS-I de temperatura industrial, porque Se coloca una tarjeta en cada uno de ellos.
Carcasa de estación de retransmisión de radio PPC-10G, módulo con tarjeta de memoria industrial Kingston. Fuente: DOK LLC
Un ingeniero de redes o administrador de un operador de telecomunicaciones descarga periódicamente registros desde una tarjeta de memoria a través de FTP o los ve en la interfaz web. De esta forma se evalúan las estadísticas sobre la capacidad de los canales y la estabilidad de los componentes internos de las estaciones de radioenlace. La información de los registros es especialmente importante en caso de falla del equipo o de su transición a una velocidad de transferencia de datos reducida.
Utilizando la información de los registros proporcionados por el cliente, los especialistas de soporte técnico de DOC pueden diagnosticar el problema y sugerir la forma más rápida de resolverlo. Por ejemplo, habiendo visto que el nivel de la señal recibida (RSL) ha cambiado a partir de un momento determinado, podemos concluir que, muy probablemente, la orientación de las antenas entre sí se ha “equivocado”. Esto sucede a veces después de que vientos huracanados o hielo caigan sobre la antena desde las estructuras superiores de una torre de telecomunicaciones.
Los operadores de telecomunicaciones, al comprar equipos de retransmisión de radio de 10 gigabits bastante caros, cuentan con una alta confiabilidad de todos sus componentes según el principio de "configúrelo y olvídese". La tarjeta de memoria no es una excepción. Un factor importante en este caso es la dificultad de acceso a los equipos para los trabajos de reparación. En la inmensa mayoría de los casos, los enlaces de radio en el rango 71-76/81-86 GHz se instalan en torres de telecomunicaciones, en los tejados de edificios y estructuras. Está claro que escalar una torre de hielo en el invierno ruso para reemplazar componentes no es una tarea fácil y peligrosa. Aunque la tarjeta de memoria no es un componente crítico en las estaciones PPC-10G, y si falla, la línea de retransmisión de radio seguirá funcionando, pero se perderá la capacidad de registrar los registros de estado del equipo y del canal de comunicación. Por tanto, un funcionamiento fiable de las tarjetas. es importante tanto para el fabricante de enlaces de radio como para los clientes representados por los operadores de telecomunicaciones.
Primer plano de un módulo de estación PPC-10G con una tarjeta de memoria industrial Kingston. Fuente: DOK LLC
“Llevamos más de 10 años diseñando y produciendo estaciones de retransmisión de radio en Rusia y durante este tiempo hemos probado tarjetas de memoria de diferentes fabricantes. Algunas tarjetas funcionaron durante un año, otras un par de años, pero luego tuvimos que formatearlas de forma remota y, a veces, ni siquiera esto ayudó, lo que provocó quejas de los compradores de nuestro equipo. Cuando el modelo PPC-2016G de 10 Gigabit entró en producción en 10, recurrimos a nuestro proveedor, Superwave (San Petersburgo), para pedirle consejo. Recomendaron las tarjetas de memoria industriales de Kingston y dijeron que definitivamente no habría problemas con ellas. Desde entonces, no ha fallado ni una sola tarjeta Kingston y ya hemos instalado unas mil. Y esto a pesar de que los equipos de telecomunicaciones funcionan durante todo el año al aire libre en condiciones muy duras”, señaló Daniil Korneev, director de la empresa DOK.
Cómo eludir los límites de temperatura de las tarjetas de memoria y otros componentes
Si miras la página con Temperatura Industrial Tarjetas de memoria microSD UHS-I, podrá ver los límites de su rango de temperatura de funcionamiento y almacenamiento garantizado: de -40°C a +85°C. Pero ¿qué hacer si en el Ártico ruso funcionan estaciones de retransmisión de radio, donde por la noche la temperatura puede alcanzar fácilmente los -50°C o incluso menos? ¿O, por el contrario, en algún lugar de África?
Estación retransmisora de radio PPC-10G con tarjeta de memoria Kingston en la ciudad de Tarko-Sale, distrito Purovsky del Okrug autónomo de Yamal-Nenets. Fuente: DOK LLC
Para las condiciones invernales, las estaciones de retransmisión de radio están equipadas con un calentador automático, que garantiza una temperatura dentro de la vivienda superior a 0°C incluso en caso de heladas severas. En el caso de un “arranque en frío”, por analogía con el lanzamiento de equipamiento automovilístico en el Ártico, la calefacción arranca primero. Bloquea el encendido de los componentes electrónicos hasta que la temperatura dentro de la caja de la estación aumenta a un límite aceptable.
Pasamos ahora al límite superior del rango de temperatura. Teniendo en cuenta que cada uno de los fabricantes, incluidos los rusos, se esfuerza por vender sus enlaces de radio en todo el mundo, el equipo debe funcionar con normalidad incluso bajo los abrasadores rayos del sol. Para la modificación tropical, se instala un sistema ampliado de radiadores en las estaciones DOK, que distribuyen el calor por todo el cuerpo del equipo.
La estación de retransmisión de radio PPC-10G (con una tarjeta de memoria Kingston, por supuesto) se está instalando en un edificio de gran altura en los Emiratos. Fuente: DOK LLC
“Como comentario sobre las tarjetas de memoria Kingston, me gustaría señalar que el límite inferior de temperatura de almacenamiento de -40°C en sus especificaciones se da con un amplio margen. A nuestros clientes de las regiones del norte de Rusia les ha sucedido repetidamente que las estaciones de retransmisión de radio se apagaban a temperaturas más bajas y nunca hemos registrado fallas en las tarjetas de memoria cuando el equipo se encendía posteriormente. En cuanto al límite superior de temperatura, los registros de temperatura dentro de la caja, que recibimos nuevamente de las tarjetas de memoria de Kingston, no mostraron exceder el nivel de +80°C para enlaces de radio en Medio Oriente. Por lo tanto, los temores de que el sol calentaría las estaciones y sus componentes por encima del límite permitido para nuestros clientes en Riad o Ajman resultaron infundados”, expresó Daniil Korneev sobre las tarjetas de memoria.
Este es un interesante caso para las tarjetas de memoria que nos proporcionó Kingston Industrial Temperature microSD UHS-I . Esperamos continuar publicando pronto estudios de casos de la industria y la ciencia sobre varios productos de Kingston.
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Fuente: habr.com