Toen we dat drie jaar geleden deden geheugenkaarten voor industrieel gebruik, in de commentaren wilden we niet praten over drones en camera's - ze zeggen dat dit geen typisch toepassingsgebied is voor dergelijke geheugenkaarten. Oké, zeiden we tegen onszelf en schreven het op in het contentplan: maak een publicatie met een case uit de industrie. Maar toevallig bleef dit item, achter de stroom van publicaties over nieuwe Kingston-producten, lange tijd op de backlist staan, totdat we elkaar hier, op Habré, ontmoetten . Ze gebruikt deze geheugenkaarten sinds 2016 en gebruikt er honderden. Trouwens, in zijn 40-gigabit-radiobrug over de Yenisei, die leverde draadloze communicatie, geheugenkaarten zijn geïnstalleerd .
Het onderwerp van de zaak is breedbandcommunicatie op millimetergolven
Rond de jaarwisseling van 2016, dat wil zeggen, precies toen de Kingston-geheugenkaarten van industriële kwaliteit uit ons testrapport verschenen, werd een kwalitatieve sprong in de snelheid van draadloze backbone-radioverbindingen op de telecommunicatiemarkt voorbereid. De tweede generatie radiorelaisstations met een snelheid van 1 Gbit/s, dominant in 2010-2015, moest het stokje doorgeven aan de derde generatie radioverbindingen die in staat waren te werken in de 10 Gigabit Ethernet-standaard en gegevens te verzenden met een snelheid van 10 Gbit/s. Gbit/sec.
Radio overbrugt 2x20 Gbit/s over de Yenisei in Igarka. Bron: DOK LLC
Om een radiokanaal te maken met transmissiekarakteristieken die vergelijkbaar zijn met die van een optische kabel, waren er op wereldschaal op zijn minst een paar dingen nodig: de creatie van een nieuwe elementbasis voor draadloze communicatie 10 Gigabit Ethernet (10GE) en de toewijzing van een frequentiebereik dat voldoende breed is en waar het mogelijk is om een datastroom van 10 gigabit te "passen". Dit bereik was de reeks frequenties 71-76/81-86 GHz, die, met de lichte hand van de Amerikaanse toezichthouder FCC, in 2008 in de VS werd toegewezen. Al snel werd dit voorbeeld gevolgd door toezichthouders in bijna alle landen van de wereld, inclusief Rusland (het 71-76/81-86 GHz-bereik is sinds 2010 door het Ministerie van Communicatie van de Russische Federatie voor gratis gebruik toegestaan).
In 2016 verschenen de MMIC-chips (monolithische geïntegreerde schakelingen in de magnetron) die ontwerpers nodig hadden en die QAM 256-radiosignaalmodulatie konden bieden voor een gegevensoverdrachtsnelheid van 10 Gbit/s, eindelijk op de wereldmarkt, en de race begon om te zien wie dat zou doen. wees de eerste die commerciële monsters van klasse radiorelaisapparatuur op de markt brengt. Verrassend genoeg werd het eerste productiemonster van dergelijke radioverbindingen in Rusland gemaakt bij het ingenieursbureau DOK in St. Petersburg en getoond op het Mobile World Congress (MWC 10) in Barcelona in 2017. Nou waarom niet? - Alexander Popov heeft tenslotte de radio uitgevonden in Sint-Petersburg (hoewel dit primaat soms wordt toegeschreven aan Marconi of Tesla).
Tegenwoordig, in 2019, zijn 10GE draadloze radio's de de facto industriestandaard geworden. Dankzij de hoge doorvoersnelheid bedient één 10 Gbit/s radiorelaislijn vaak een hele woonwijk of groot industriegebied met communicatie. Mobiele operators maken graag gebruik van 10GE-radioverbindingen voor backbones tussen 4G/LTE-basisstations, omdat ze zorgen voor synchronisatie van basisstations met de referentieklok van het datacenter van de mobiele operator, wat belangrijk is voor het verzenden van multimediaverkeer naar smartphones en tablets. Naast digitale telefonie en internettoegang worden honderden digitale tv-kanalen uitgezonden via een draadloos 10 Gigabit Ethernet-kanaal, en is er een gegevensstroom van CCTV-camera's.
“Dit is allemaal op zijn eigen manier interessant”, zal de lezer van Habr zeggen, “maar wat hebben Kingston-geheugenkaarten ermee te maken?” Maar dit is waar we nu verder mee zullen gaan.
"Black box" in radiorelaisapparatuur
Geheugen kaart geïnstalleerd in de besturingsmodule van het PPC-10G radiorelaisstation vervaardigd door DOK als bestandsopslag voor configuratiebestanden en loggen van de status van de apparatuur. Alle kritische bedrijfsparameters worden 8 uur per dag naar de kaart geschreven: gegevensoverdrachtsnelheid in het kanaal, ontvangen signaalniveau (RSL, ontvangstsignaalniveau), temperatuur in de behuizing, voedingsparameters en nog veel meer. Volgens de regels van de fabrikant moet de kaart dergelijke gegevens gedurende minimaal een jaar gebruik van de apparatuur opslaan, waarna de nieuwe gegevens over de oude worden overschreven. De praktijk heeft geleerd dat om aan deze eis te voldoen een kaartgeheugencapaciteit van XNUMX GB voldoende is, dus DOK gebruikt nu precies zulke kaarten. Voor een set van twee radiorelaisstations zijn twee Industrial Temperature microSD UHS-I-geheugenkaarten nodig, omdat in elk ervan wordt een kaart geplaatst.
PPC-10G radiorelaisstationbehuizing, module met Kingston industriële geheugenkaart. Bron: DOK LLC
Een netwerkingenieur of beheerder van een telecomoperator downloadt periodiek logs van een geheugenkaart via FTP of bekijkt deze in de webinterface. Op deze manier worden statistieken over de kanaalcapaciteit en de stabiliteit van de interne componenten van radiorelaisstations beoordeeld. Informatie uit logs is vooral belangrijk in het geval van een apparatuurstoring of de overgang naar een lagere gegevensoverdrachtsnelheid.
Met behulp van informatie uit door de klant verstrekte logboeken kunnen de technische ondersteuningsspecialisten van DOC het probleem diagnosticeren en de snelste manier voorstellen om het op te lossen. Als we bijvoorbeeld hebben gezien dat het niveau van het ontvangen signaal (RSL) vanaf een bepaald moment is veranderd, kunnen we concluderen dat het hoogstwaarschijnlijk het richten van de antennes op elkaar “fout is gegaan”. Dit gebeurt soms nadat orkaanwinden of ijs op de antenne vallen vanaf de bovenste structuren van een telecommunicatietoren.
Telecomexploitanten rekenen bij de aanschaf van vrij dure 10-gigabit radiorelaisapparatuur op een hoge betrouwbaarheid van alle componenten volgens het ‘set it and vergeet it’-principe. De geheugenkaart is hier geen uitzondering op. Een belangrijke factor hierbij is de moeilijkheid om toegang te krijgen tot apparatuur voor reparatiewerkzaamheden. In de overgrote meerderheid van de gevallen worden radioverbindingen in het bereik van 71-76/81-86 GHz geïnstalleerd op telecommunicatietorens, op de daken van gebouwen en constructies. Het is duidelijk dat het beklimmen van een ijzige toren in de Russische winter om onderdelen te vervangen geen gemakkelijke en gevaarlijke taak is. Hoewel de geheugenkaart geen cruciaal onderdeel is in PPC-10G-stations, en als deze uitvalt, zal de radiorelaislijn blijven werken, maar zal de mogelijkheid om de statuslogboeken van apparatuur en communicatiekanalen op te nemen verloren gaan. Daarom betrouwbare werking van kaarten is zowel belangrijk voor de fabrikant van radioverbindingen als voor klanten vertegenwoordigd door telecomoperatoren.
Close-up van een PPC-10G stationsmodule met een industriële Kingston-geheugenkaart. Bron: DOK LLC
“We ontwerpen en produceren al meer dan tien jaar radiorelaisstations in Rusland, en gedurende deze tijd hebben we geheugenkaarten van verschillende fabrikanten geprobeerd. Sommige kaarten werkten een jaar, andere een paar jaar, maar toen moesten we ze op afstand formatteren, en soms hielp zelfs dit niet, wat klachten veroorzaakte van kopers van onze apparatuur. Toen het 10 Gigabit PPC-2016G-model in 10 in productie werd genomen, wendden we ons voor advies tot onze leverancier Superwave (St. Petersburg). Ze adviseerden Kingston industriële geheugenkaarten en zeiden dat er zeker geen problemen mee zouden zijn. Sindsdien is er geen enkele Kingston-kaart defect gegaan, en we hebben er al ongeveer duizend geïnstalleerd. En dit ondanks het feit dat telecommunicatieapparatuur het hele jaar door buiten in zeer barre omstandigheden wordt gebruikt”, aldus Daniil Korneev, directeur van het DOK-bedrijf.
Hoe u de temperatuurlimieten van geheugenkaarten en andere componenten kunt omzeilen
Als je naar de pagina kijkt met MicroSD UHS-I-geheugenkaarten met industriële temperatuur, u kunt de grenzen van hun gegarandeerde bedrijfs- en opslagtemperatuurbereik zien: van -40°C tot +85°C. Maar wat te doen als er radiorelaisstations worden gebruikt in het Russische Noordpoolgebied, waar het 's nachts gemakkelijk -50°C of zelfs lager kan zijn? Of juist ergens in Afrika?
Radiorelaisstation PPC-10G met een Kingston-geheugenkaart in de stad Tarko-Sale, Purovsky-district van de autonome Okrug Yamal-Nenets. Bron: DOK LLC
Voor winterse omstandigheden zijn radiorelaisstations uitgerust met een automatische verwarming, die ervoor zorgt dat de temperatuur in de behuizing zelfs bij strenge vorst boven de 0°C blijft. In het geval van een ‘koude start’, naar analogie met de lancering van auto-uitrusting in het Noordpoolgebied, start de verwarming eerst. Het blokkeert het inschakelen van elektronische componenten totdat de temperatuur in de stationskast een aanvaardbare limiet bereikt.
We gaan nu naar de bovengrens van het temperatuurbereik. Gezien het feit dat elk van de fabrikanten, inclusief de Russische, ernaar streeft hun radioverbindingen over de hele wereld te verkopen, moet de apparatuur normaal werken, zelfs onder de brandende zonnestralen. Voor de tropische modificatie wordt een uitgebreid systeem van radiatoren geïnstalleerd in DOK-stations die warmte door de hele behuizing van de apparatuur verdelen.
Het PPC-10G radiorelaisstation (uiteraard met een Kingston-geheugenkaart) wordt geïnstalleerd op een hoog gebouw in de Emiraten. Bron: DOK LLC
“Als commentaar op Kingston-geheugenkaarten zou ik willen opmerken dat de onderste opslagtemperatuurlimiet van -40°C in hun specificaties met een ruime marge wordt vermeld. Het is herhaaldelijk gebeurd met onze klanten uit de noordelijke regio's van Rusland dat radiorelaisstations werden uitgeschakeld bij lagere temperaturen, en we hebben nog nooit een storing van de geheugenkaarten geregistreerd toen de apparatuur vervolgens werd ingeschakeld. Wat de bovenste temperatuurlimiet betreft, bleek uit de temperatuurlogboeken in de behuizing, die we opnieuw ontvangen van Kingston-geheugenkaarten, dat het niveau van +80°C voor radioverbindingen in het Midden-Oosten niet werd overschreden. Dus de angst dat de zon de stations en hun componenten boven de toegestane limiet zou verwarmen voor onze klanten in Riyadh of Ajman bleek ongegrond”, aldus Daniil Korneev over de geheugenkaarten.
Dit is een interessant geval voor geheugenkaarten die Kingston Industrial Temperature microSD UHS-I ons heeft geleverd . We hopen binnenkort door te gaan met het publiceren van casestudies uit de industrie en de wetenschap over verschillende Kingston-producten.
Abonneer u op de Kingston Technology-blog en blijf op de hoogte.
Voor meer informatie over producten verwijzen naar de website van het bedrijf.
Bron: www.habr.com