Коли три роки тому ми зробили карт пам'яті для промислового застосування, у коментарях були побажання не розповідати про дрони та фотоапарати, — мовляв, це не типова сфера застосування для таких карт пам'яті. ОК, сказали ми собі і записали до контент-плану — зробити публікацію з кейсом із промисловості. Але, як це буває, за потоком публікацій про новинки Kingston цей пункт довго залишався в беклісті, поки саме тут, на Хабре, ми не познайомилися з . Вона використовує ці картки пам'яті з 2016 року, причому використовує сотні. До речі, у її 40-гігабітному радіомості через Єнісей, який поставив бездротового зв'язку, встановлені саме карти пам'яті .
Предметна область кейсу – широкосмуговий зв'язок на міліметрових хвилях
На рубежі 2016 року, тобто саме тоді, коли з'явилися карти пам'яті Kingston промислового класу з нашого огляду, на ринку телекомунікацій готувався якісний стрибок у швидкості магістральних бездротових радіолінків. Друге покоління радіорелейних станцій на швидкість 1 Гбіт/c, що домінує в 2010-2015 роках, мало передати естафету радіолінкам третього покоління, здатним працювати в стандарті 10 Gigabit Ethernet і передавати дані зі швидкістю 10 Гбіт/c.
Радіомости 2х20 Гбіт/c через Єнісей в Ігарці. Джерело: ТОВ «Док»
До речі, щоб зробити радіоканал з характеристиками передачі як оптичного кабелю, були потрібні як мінімум пара речей у глобальному масштабі: створення нової елементної бази для бездротового зв'язку 10 Gigabit Ethernet (10GE) і виділення достатнього за шириною діапазону частот, куди можна «вмістити» 10 -Гігабітний потік даних. Таким діапазоном став набір частот 71-76/81-86 ГГц, який із легкої руки американського регулятора FCC був виділений у США у 2008 році. Незабаром цей приклад наслідували регулятори практично всіх країн світу, включаючи і Росію (діапазон 71-76/81-86 ГГц дозволено Мінзв'язку РФ для вільного використання з 2010 року).
У 2016 році на світовому ринку з'явилися необхідні конструкторам чіпи MMIC (мікрохвильові монолітні інтегральні схеми), здатні забезпечити модуляцію радіосигналу QAM 256 для швидкості передачі даних 10 Гбіт/c, і почалася гонка - хто першим випустить на ринок комерційні зразки радіорелейного обладнання. 10GE. Як це не дивно, але перший серійний зразок таких радіолінків був створений у Росії в петербурзькій інженерній компанії ДОК і показаний на Всесвітньому Мобільному Конгресі (MWC 2017) у Барселоні у 2017 році. Ну, а чому б ні? — таки Олександр Попов винайшов радіо саме в Петербурзі (хоча цю першість і приписують часом Марконі чи Теслі).
Сьогодні, 2019 року, бездротові радіо 10GE стали де-факто галузевим стандартом. Завдяки високій пропускній спроможності одна радіорелейна лінія на 10 Гбіт/c часто обслуговує зв'язком цілий житловий мікрорайон або велику промзону. Стільникові оператори охоче використовують радіолінії 10GE опорних магістралей між базовими станціями 4G/LTE, т.к. вони забезпечують синхронізацію базових станцій з еталонним годинником дата-центру стільникового оператора, що важливо для передачі мультимедійного трафіку на смартфони та планшети. Крім цифрової телефонії та доступу до інтернету бездротовим каналом 10 Gigabit Ethernet транслюються сотні каналів цифрового ТБ, йде потік даних з камер відеоспостереження.
— Це все по-своєму цікаво, — скаже читач Хабра, — але до чого тут карти пам'яті Kingston? А ось до цього ми зараз і перейдемо.
«Чорна скринька» всередині радіорелейного обладнання
Карта пам'яті встановлена в модулі управління радіорелейної станції PPC-10G виробництва ДОК як файлове сховище для конфігураційних файлів та протоколювання стану обладнання. На карту цілодобово пишуться всі критично важливі параметри роботи: швидкість передачі даних у каналі, рівень сигналу (RSL, Receive Signal Level), температура в корпусі, параметри електроживлення та багато іншого. За правилами виробника, картка повинна зберігати такі дані не менше ніж за рік роботи обладнання, потім нові дані перезаписуються поверх старих. Практика показала, що для дотримання цієї вимоги достатньо обсягу пам'яті картки в 8 ГБ, тому зараз компанія ДОК використовує такі карти. На комплект із двох радіорелейних станцій потрібно дві карти пам'яті Industrial Temperature microSD UHS-I, т.к. картка ставиться у кожну з них.
Корпус радіорелейної станції PPC-10G, модуль із промисловою картою пам'яті Kingston. Джерело: ТОВ «Док»
Мережевий інженер або адмін оператора зв'язку періодично завантажує логи з картки пам'яті за протоколом FTP або переглядає їх у веб-інтерфейсі. Таким чином оцінюється статистика щодо пропускної спроможності каналу, стабільності роботи внутрішніх компонентів радіорелейних станцій. Особливо важливими є відомості з логів у разі відмови обладнання або переходу його в режим зниженої швидкості передачі даних.
За допомогою відомостей із логів, наданих замовником, фахівці технічної підтримки ДОК можуть діагностувати проблему та підказати спосіб її найшвидшого усунення. Наприклад, побачивши, що з певного моменту змінився рівень сигналу (RSL), можна зробити висновок, що, найімовірніше, «збилося» наведення антен один на одного. Таке іноді буває після вітрів ураганної сили, падіння на антену льоду з верхніх конструкцій телекомунікаційної вежі.
Оператори зв'язку, набуваючи досить дорогого 10-гігабітного радіорелейного обладнання, розраховують на високу надійність усіх його компонентів за принципом «Поставив та забув». Карта пам'яті тут не є винятком. Тут важливий фактор – складність доступу до обладнання для ремонтних робіт. У переважній кількості випадків радіолінки діапазону 71-76/81-86 ГГц встановлюються на телекомунікаційних вежах, на дахах будівель та споруд. Зрозуміло, що лізти з метою заміни компонентів на обмерзлу вишку в умовах російської зими — справа непроста і небезпечна. Хоча картка пам'яті і не є критично важливим компонентом в станціях PPC-10G, і при її відмові радіорелейна лінія продовжить роботу, але втрачено можливість вести запис логів стану обладнання та каналу зв'язку. Тому надійна робота карт важлива як виробника радіолінків, так замовникам від імені операторів зв'язку.
Крупним планом є модуль станції PPC-10G з промисловою картою пам'яті Kingston. Джерело: ТОВ «Док»
«Ми конструюємо та випускаємо радіорелейні станції в Росії вже понад 10 років, і за цей час перепробували карти пам'яті різних виробників. Якісь карти працювали по році, якісь по парі років, але потім доводилося їх форматувати у віддаленому режимі, а часом навіть це не допомагало, що викликало нарікання у покупців нашого обладнання. Коли у 2016 році запускали у виробництво 10-гігабітну модель PPC-10G, звернулися за порадою до нашого постачальника до компанії Superwave (СПб). Вони порадили промислові карти пам'яті Kingston, сказавши, що з ними проблем точно не буде. З того часу не відмовила жодна карта Kingston, а ми встановили їх уже близько тисячі штук. І це при тому, що телекомунікаційне обладнання цілий рік експлуатується на відкритому повітрі за дуже жорстких умов», — зазначив Данило Корнєєв, директор компанії ДОК.
Як оминають температурні обмеження карт пам'яті та інших компонентів
Якщо заглянути на сторінку з карт пам'яті Industrial Temperature microSD UHS-I, можна побачити межі їх гарантованого температурного діапазону роботи та зберігання: від -40°C до +85°C. А що робити, якщо радіорелейні станції експлуатуватимуться в умовах російської Арктики, де ночами запросто може бути -50°C і навіть нижче? Чи, навпаки, десь в Африці?
Радіорелейна станція PPC-10G з картою пам'яті Kingston у м. Тарко-Салі Пуровського району ЯНАО. Джерело: ТОВ «Док»
Для зимових умов у радіорелейних станціях передбачений автоматичний підігрівач, що забезпечує навіть у сильні морози температуру всередині корпусу вище 0°C. У разі «холодного старту», за аналогією із запуском автомобільної техніки в Арктиці, першим запускається підігрівач. Він блокує включення електронних компонентів доти, доки температура всередині корпусу станції не підніметься до допустимої межі.
Ідемо тепер до верхньої межі температурного діапазону. Враховуючи, що кожен із виробників, включаючи російських, прагне продавати свої радіолінки по всьому світу, обладнання має нормально працювати і під палючим сонячним промінням. Для тропічної модифікації станціях ДОК встановлюється розширена система радіаторів, розподіляючих тепло корпусу устаткування.
Йде монтаж радіорелейної станції PPC-10G (звісно, з картою пам'яті Kingston) на висотній будівлі в Еміратах. Джерело: ТОВ «Док»
«Як коментар по картах пам'яті Kingston хочу відзначити, що нижня температурна межа зберігання -40°C в їх специфікації дано з великим запасом. Неодноразово бувало у наших замовників із північних регіонів Росії, що радіорелейні станції перебували у вимкненому стані за нижчих температур, і ми жодного разу не зафіксували відмови карт пам'яті при подальшому включенні обладнання. Що стосується верхньої температурної межі, то логи температури всередині корпусу, які ми знову отримуємо з карт пам'яті Kingston, не показали перевищення рівня +80 ° C для радіолінків на Близькому Сході. Тож побоювання, що сонце нагріє станції та їх компоненти вище за допустиму межу у наших замовників в Ер-Ріяді чи Аджмані, виявилися безпідставними», — висловив свою думку про карти пам'яті Данило Корнєєв.
Ось такий цікавий кейс з карт пам'яті Kingston Industrial Temperature microSD UHS-I надала нам . Сподіваємося незабаром продовжити публікувати кейси з промисловості та науки з різних продуктів Kingston.
Підписуйтесь на блог Kingston Technology та залишайтеся з нами.
Для отримання додаткової інформації про продукти звертайтесь на сайт компанії.
Джерело: habr.com