Von Norilsk nach Riad: Ein echtes Beispiel für Kingston Industrial Temperature microSD UHS-I-Speicherkarten

Als wir vor drei Jahren eine Überprüfung von Speicherkarten für den industriellen Einsatz durchführten, gab es in den Kommentaren den Wunsch, nicht über Drohnen und Kameras zu sprechen - sie sagen, dies sei kein typisches Anwendungsgebiet für solche Speicherkarten. OK, sagten wir uns und zeichneten im Inhaltsplan auf - eine Veröffentlichung mit einem Fall aus der Branche zu machen. Aber zufällig blieb dieser Artikel hinter dem Strom von Veröffentlichungen in Kingston-Nachrichten lange Zeit auf der Backlist, bis wir hier auf Habré die russische Firma DOK trafen. Sie verwendet diese Speicherkarten seit 2016 und verwendet Hunderte davon. Übrigens wurden in ihrer 40-Gigabit-Funkbrücke durch den Jenissei, die den Weltrekord für drahtlose Kommunikation aufstellte , Kingston Industrial Temperature microSD UHS-I- Speicherkarten installiert.

Fallstudie - Millimeterwellen-Breitband

Zum Jahreswechsel 2016, also genau zu dem Zeitpunkt, als die Kingston-Speicherkarten in Industriequalität aus unserem Test erschienen, bereitete sich ein qualitativer Sprung in der Geschwindigkeit von Backbone-Funkverbindungen auf den Telekommunikationsmarkt vor. Die zweite Generation von Funkstationen mit einer Geschwindigkeit von 1 Gbit / s, die 2010-2015 vorherrschte, sollte den Staffelstab an Funkverbindungen der dritten Generation weitergeben, die im 10-Gigabit-Ethernet-Standard arbeiten und Daten mit einer Geschwindigkeit von 10 Gbit / s übertragen können.


Funkbrücken 2x20 Gbit / s durch den Jenissei in Igarka. Quelle: LLC DOK

Übrigens, um einen Funkkanal mit ähnlichen Übertragungseigenschaften wie ein optisches Kabel herzustellen, waren weltweit mindestens einige Dinge erforderlich: Schaffung einer neuen Elementbasis für die drahtlose 10-Gigabit-Ethernet-Kommunikation (10GE) und Zuweisung eines ausreichend breiten Frequenzbandes, in das Sie ihn einpassen können 10 Gigabit-Datenstrom. Dieser Bereich war der Satz von Frequenzen 71-76 / 81-86 GHz, der 2008 mit der leichten Hand der amerikanischen Regulierungsbehörde FCC in den USA zugeteilt wurde. Bald folgten diesem Beispiel Regulierungsbehörden aus fast allen Ländern der Welt, einschließlich Russland (der Bereich 71-76 / 81-86 GHz wird vom RF-Kommunikationsministerium seit 2010 zur freien Nutzung zugelassen).

2016 erschienen endlich die MMIC-Chips (monolithische integrierte Mikrowellenschaltungen), die das QAM 256-Funksignal für eine Datenübertragungsrate von 10 Gbit / s modulieren können, auf dem Weltmarkt, und das Rennen begann - wer wird der erste sein, der kommerzielle Modelle von Funkrelais-Geräten dieser Klasse auf den Markt bringt 10GE. Überraschenderweise wurde das erste Serienmodell solcher Funkverbindungen in Russland im St. Petersburger Ingenieurbüro DOK hergestellt und 2017 auf dem World Mobile Congress (MWC 2017) in Barcelona gezeigt. Warum nicht? - Trotzdem hat Alexander Popov das Radio genau in St. Petersburg erfunden (obwohl dieser Vorrang manchmal Marconi oder Tesla zugeschrieben wird).

Heute, im Jahr 2019, sind 10GE-Funkgeräte zum De-facto-Industriestandard geworden. Aufgrund des hohen Durchsatzes dient eine einzelne 10-Gbit / s-Funkleitung häufig als Kommunikationsdienst für eine gesamte Wohngemeinschaft oder ein großes Industriegebiet. Mobilfunkbetreiber verwenden bereitwillig 10GE-Funkverbindungen für Backbones zwischen 4G / LTE-Basisstationen Sie ermöglichen die Synchronisation von 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 über einen drahtlosen 10-Gigabit-Ethernet-Kanal werden Hunderte von digitalen TV-Kanälen ausgestrahlt, und es gibt einen Datenstrom von CCTV-Kameras.

"- Das ist alles auf seine Weise interessant", wird der Habr-Leser sagen, "aber was hat die Kingston-Speicherkarte damit zu tun?" Aber jetzt werden wir weiter machen.

"Black Box" in der Funkrelaisausrüstung

Die microSD-UHS-I- Speicherkarte für Industrietemperatur ist im Steuermodul der PPC-10G-Funkrelaisstation installiert, das vom DOK als Dateispeicher für Konfigurationsdateien und die Protokollierung des Gerätestatus hergestellt wird. Alle kritischen Betriebsparameter werden rund um die Uhr auf die Karte geschrieben: Datenübertragungsgeschwindigkeit im Kanal, Empfangssignalpegel (RSL, Empfangssignalpegel), Gehäusetemperatur, Leistungsparameter und vieles mehr. Gemäß den Regeln des Herstellers muss die Karte diese Daten für mindestens ein Jahr Betriebszeit der Geräte speichern, dann werden die neuesten Daten über die alten überschrieben. Die Praxis hat gezeigt, dass eine Speicherkarte mit 8 GB ausreicht, um diese Anforderung zu erfüllen. Daher verwendet die PKD jetzt genau diese Karten. Für einen Satz von zwei Funkrelaisstationen sind zwei microSD-UHS-I-Speicherkarten mit Industrietemperatur erforderlich In jede von ihnen wird eine Karte gelegt.


PPC-10G Funkrelaisgehäuse, Modul mit Kingston Industriespeicherkarte. Quelle: LLC DOK

Ein Netzwerktechniker oder Administrator eines Telekommunikationsbetreibers lädt regelmäßig Protokolle von einer Speicherkarte über FTP herunter oder zeigt sie auf der Weboberfläche an. Somit werden Statistiken über die Kanalkapazität und die Stabilität der internen Komponenten von Funkstationen ausgewertet. Informationen aus den Protokollen sind besonders wichtig, wenn ein Gerät ausfällt oder in einen Modus mit niedriger Datenrate übergeht.

Mithilfe der Informationen aus den vom Kunden bereitgestellten Protokollen können die Spezialisten des technischen Supports der PKD das Problem diagnostizieren und einen Weg vorschlagen, es so schnell wie möglich zu beheben. Wenn wir beispielsweise gesehen haben, dass sich der Empfangssignalpegel (RSL) von einem bestimmten Moment an geändert hat, können wir daraus schließen, dass die Antennen höchstwahrscheinlich „verloren“ waren und aufeinander zeigten. Dies geschieht manchmal nach Hurrikanwinden, bei denen Eis von den oberen Strukturen des Telekommunikationsturms auf die Antenne fällt.

Telekommunikationsbetreiber, die recht teure 10-Gigabit-Funkrelais erwerben, verlassen sich auf die hohe Zuverlässigkeit aller ihrer Komponenten nach dem Prinzip "Put and Forget". Eine Speicherkarte ist keine Ausnahme. Ein wichtiger Faktor hierbei ist die Komplexität des Zugangs zu Geräten für Reparaturarbeiten. In den allermeisten Fällen werden Funkverbindungen im Bereich von 71 bis 76/81 bis 86 GHz auf Telekommunikationstürmen, auf den Dächern von Gebäuden und Bauwerken installiert. Es ist klar, dass das Klettern, um unter den Bedingungen des russischen Winters Komponenten durch einen eisigen Turm zu ersetzen, eine schwierige und gefährliche Angelegenheit ist. Obwohl die Speicherkarte keine kritische Komponente in den PPC-10G-Stationen ist und wenn sie ausfällt, funktioniert die Funkrelaisleitung weiterhin, verliert jedoch die Fähigkeit, Gerätestatusprotokolle und den Kommunikationskanal aufzuzeichnen. Daher ist der zuverlässige Betrieb von Kingston Industrial Temperature microSD-UHS-I-Karten sowohl für den Hersteller von Funkverbindungen als auch für Kunden, die von Telekommunikationsbetreibern vertreten werden, wichtig.


Nahaufnahme - PPC-10G-Stationsmodul mit industrieller Speicherkarte von Kingston. Quelle: LLC DOK

„Wir entwickeln und fertigen seit mehr als 10 Jahren Funkrelaisstationen in Russland. In dieser Zeit haben wir Speicherkarten verschiedener Hersteller ausprobiert. Einige Karten funktionierten ein Jahr, andere ein paar Jahre, aber dann mussten sie remote formatiert werden, und manchmal half sogar das nicht, was zu Beschwerden von Käufern unserer Geräte führte. Als das 10-Gigabit-Modell PPC-10G 2016 in Produktion ging, haben wir uns an unseren Lieferanten Superwave (St. Petersburg) gewandt. Sie berieten Kingstons industrielle Speicherkarten und sagten, dass es definitiv kein Problem mit ihnen geben würde. Seitdem ist keine einzige Kingston-Karte ausgefallen, und wir haben bereits etwa tausend davon installiert. Und das trotz der Tatsache, dass Telekommunikationsgeräte das ganze Jahr über unter sehr rauen Bedingungen im Freien betrieben werden “, sagte Daniil Korneev, Direktor des DOK-Unternehmens.

So umgehen Sie die Temperaturgrenzen von Speicherkarten und anderen Komponenten

Wenn Sie sich die Seite mit den technischen Spezifikationen der microSD-UHS-I-Speicherkarten für Industrietemperaturen ansehen, sehen Sie die Grenzen ihres garantierten Temperaturbereichs für Betrieb und Lagerung: von -40 ° C bis + 85 ° C. Was aber, wenn Relaisstationen in der russischen Arktis betrieben werden, wo es nachts leicht -50 ° C oder sogar niedriger sein kann? Oder umgekehrt irgendwo in Afrika?


Radio-Relaisstation PPC-10G mit einer Kingston-Speicherkarte in der Stadt Tarko-Sale, Bezirk Purovsky, Autonomer Okrug Yamalo-Nenets. Quelle: LLC DOK

In Winterrelaisstationen ist eine automatische Heizung für Winterbedingungen vorgesehen, die selbst bei starkem Frost die Temperatur im Inneren des Gehäuses über 0 ° C hält. Im Falle eines "Kaltstarts" - analog zum Start der Automobiltechnologie in der Arktis - startet die Heizung als erste. Es blockiert den Einschluss elektronischer Komponenten, bis die Temperatur im Bahnhofsgebäude auf einen akzeptablen Grenzwert ansteigt.
Wir gehen jetzt zur Obergrenze des Temperaturbereichs. In Anbetracht der Tatsache, dass jeder Hersteller, einschließlich der russischen, versucht, seine Funkverbindungen weltweit zu verkaufen, sollte das Gerät unter sengendem Sonnenlicht normal funktionieren. Zur tropischen Modifikation wird in den DOK-Stationen ein erweitertes Heizkörpersystem installiert, das die Wärme im gesamten Gerätekoffer verteilt.


Die Funk-Relaisstation PPC-10G (natürlich mit einer Kingston-Speicherkarte) wird in einem Hochhaus in den Emiraten installiert. Quelle: LLC DOK

„Als Kommentar zu Kingston-Speicherkarten möchte ich darauf hinweisen, dass die untere Lagertemperaturgrenze von -40 ° C in ihrer Spezifikation mit einem großen Rand angegeben ist. Unseren Kunden aus den nördlichen Regionen Russlands ist wiederholt passiert, dass die Funkstationen bei niedrigeren Temperaturen ausgeschaltet wurden und wir beim nächsten Einschalten des Geräts nie einen Speicherkartenfehler verzeichneten. Was die obere Temperaturgrenze betrifft, so zeigten die Temperaturprotokolle im Gehäuse, die wir wiederum von Kingston-Speicherkarten erhalten, keinen Überschuss von + 80 ° C für Funkverbindungen im Nahen Osten. Die Befürchtungen, dass die Sonne die Stationen und ihre Komponenten bei unseren Kunden in Riad oder Ajman über die zulässige Grenze erwärmen könnte, erwiesen sich als unbegründet “, äußerte sich Daniil Korneev zu Speicherkarten.

Hier ist ein so interessanter Fall für von DOK bereitgestellte microSD-UHS-I-Speicherkarten von Kingston Industrial Temperature. Wir hoffen, bald weiterhin Fälle aus Industrie und Wissenschaft zu verschiedenen Kingston-Produkten veröffentlichen zu können.

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