TECHNOLOGY / EDGE & PRODUCT ENGINEERING

無線の先まで測り、製品として成立させる。無線の先まで測り、製品として成立させる。

無線側の基準速度から製品内部、USB/PCIe、OS、アプリケーションまでを経路別に測定し、放熱・振動・復旧性を含む完成製品へ落とし込みます。

08 / DEVICE & PATH THROUGHPUT

無線側の基準速度に対して、製品と経路の実効性能を測る。無線側の基準速度に対して、製品と経路の実効性能を測る。

同じMT8000Aの無線条件を使用し、iR800Bの10GbEルーティング、iR800B内部のiperf3、PCへ直接接続したiS201Bを測定しています。無線側の基準値と、製品・測定経路を通過した実測値を分けて評価します。

3PATHS経路別に実測
DOWNLINK DLRADIO PROFILE 01 / 3,146.694 Mbps

公衆網に準じたDL設定

iR800B / 10GbE E2E ROUTINGUSB 1.94 GbpsPCIe 2.34 GbpsLAN側PCでiperf3
iR800B / INTERNAL IPERF3PCIe 2.45 GbpsiR800B内部でiperf3
iS201B / DIRECT USBUbuntu 3.03 GbpsWindows 3.06 GbpsPCへiS201Bを直接接続
UPLINK ULRADIO PROFILE 02 / 647.489 Mbps

準同期TDD3・UL設定

iR800B / 10GbE E2E ROUTINGUSB 617〜618 MbpsPCIe 622 MbpsLAN側PCでiperf3
UPLINK ULRADIO PROFILE 03 / 1,138.34 Mbps

非同期・UL最大配分

iR800B / 10GbE E2E ROUTINGUSB 819 MbpsPCIe 785 MbpsLAN側PCでiperf3
iS201B / DIRECT USB1,020 MbpsPCへiS201Bを直接接続
USB / PCIe PROCESSING ANALYSIS

同じ無線条件でも、処理方式で速度は変わる。

公衆網に準じたDL設定で得たiR800Bのルーティング結果を、スレッド数、ZeroCopy、パケットステアリングまで分解します。USBは少スレッドで安定し、PCIeは多スレッド並列処理で最大性能を引き出します。

USB1.94 Gbps4スレッドで最大
1T1920
2T1920
4T1940
8T1740
16T1590

ホスト制御型。ZeroCopyと少スレッド処理で安定した速度を得やすく、ドライバからのデバイス再起動にも対応しやすい。

PCIe2.34 Gbps16スレッドで最大
1T985
2T1550
4T2210
8T2200
16T2340

DMA直結。多スレッドとrps_cpusによる並列処理でUSB比約20%高い最大値を確認。一方、障害後の再認識にはOS・カーネル側の制御が必要です。

各値は特定の試験構成における実測結果です。iR800Bのルーティング評価はLAN側PC、iR800B単体評価は製品内部、iS201B評価は直接接続したPCでiperf3を実行しています。測定位置と経路が異なるため、同一条件の単純な製品比較値ではありません。iR800Bはピーク値だけでなくデバイス復旧性を重視し、標準仕様ではUSB接続を採用しています。

CONTINUOUS HIGH-LOAD TEST / iR800B

約70分間の高負荷連続通信試験

室温約30℃の試験環境で、iR800Bを用いたiperf3通信を約70分間継続。実効DL速度は約1.7Gbpsで推移し、製品内部のモデムとPAの温度は上昇後、いずれも60℃台で概ね落ち着きました。

~70MIN連続通信
iR800Bの約70分間の高負荷通信中の温度推移。モデムとPAは約45℃から上昇し、60℃台で概ね落ち着く。
iR800B内部のモデム・PA温度の推移(約70分、室温約30℃)

この図は約70分試験のモデム・PA温度を社内試験記録から概数で再構成したものです。CPU温度と通信速度の時系列は含みません。実効DL速度の約1.7Gbpsは本試験条件での値であり、保証値ではありません。

ADDITIONAL THERMAL VALIDATION / iR800B

外付けペルチェなしで、1時間の連続通信を評価。

別の社内試験では、USB/PCIe接続のルーティング・ボード単体の計4構成で、iperf3による下り通信を1時間継続しました。製品筐体へ外付けペルチェクーラーを使用しない条件で、終了時のモデム温度は約61~65℃、PA温度は約62~65℃、CPU温度は約71~78℃でした。

条件:iperf3 -R -Z -P 16 -t 3600。試験前に筐体を約40℃まで冷却。値は4構成の終了時温度の範囲です。測定系の熱影響が疑われた速度低下も記録されており、この試験は全構成での速度維持や追加時間の安定動作を保証するものではありません。上の約70分試験とは別条件です。

09 / DEVICE INTEGRATION

Windows/Linux機器を、iS201Bで5G化。Windows/Linux機器を、iS201Bで5G化。

PCだけでなく、WindowsまたはLinuxを搭載するドローン、AGV/AMR、工作機械・制御装置にも、iS201BをUSBで直接接続できます。IDYは通信製品の提供にとどまらず、OS、ドライバ、アンテナ、通信設定、アプリケーション処理を含むシステムとして5Gを実装します。

USBDIRECT共通の5G接続インタフェース
HOST PLATFORM
WindowsLinux
QualcommドライバによるUSB接続
USB
PCPC
iS201B
5G USBiS201B

計測・映像・エッジ処理

UAVドローン
iS201B
5G USBiS201B

映像伝送・遠隔制御

AGVAGV / AMR
iS201B
5G USBiS201B

移動体・自律搬送

CNC工作機械・制御装置
iS201B
5G USBiS201B

設備接続・遠隔監視

WINDOWS / DIRECT CONNECTION3.06 GbpsiS201B 単体DL評価
UBUNTU / DIRECT CONNECTION3.03 GbpsiS201B 単体DL評価

同じiS201BとUSB接続を、用途の異なるWindows/Linux機器へ展開。機器ごとの5G実装を、共通の製品・ドライバ・評価技術で支えます。

測定条件:5G SA n79、2CC CA 200MHz、4×4 MIMO、PCへiS201BをUSBで直接接続。接続対象機器では、対応するOS、USBインタフェース、ドライバおよび電源条件の確認が必要です。

12 / THERMAL ENGINEERING

ファンに頼らず、熱を筐体へ逃がす。ファンに頼らず、熱を筐体へ逃がす。

iR730Bは、5Gの発熱を筐体へ逃がす熱伝導経路まで製品全体で設計した、6層サンドイッチ放熱構造を採用しています。ヒートシンクの有無と高温環境を実機で比較し、駆動部を持たないファンレス構成で安定動作を追求しました。

45°C5G通信部の最高温度を低減
iR730Bの6層サンドイッチ放熱構造
6-LAYER SANDWICH THERMAL DESIGN5Gの熱を、6層の熱伝導経路で筐体へ。
WITHOUT HEATSINK89°Cヒートシンクなし
→
TOP ALUMINUM HEATSINK44°C上面アルミヒートシンク
HIGH TEMPERATURE VERIFICATION室温60℃でも、5G通信部の最高温度80℃。

上面アルミヒートシンク構成ではMigrationは発生せず、高温環境でもサーマルスロットリングを抑制しました。

FANLESSNO MOVING PARTSENCLOSURE HEAT PATH

比較条件:iR730B-001、室温25℃。ヒートシンクなし構成と上面アルミヒートシンク構成における5G通信部の最高温度を比較。高温評価は室温60℃で実施しています。

13 / MECHANICAL RELIABILITY

揺らすだけではない。通信させながら、試す。揺らすだけではない。通信させながら、試す。

iR800Bは、鉄道車両と自動車の振動環境を想定し、X・Y・Zの3軸で機能試験・耐久試験・衝撃試験を実施しています。試験中も通信と各インタフェースを監視し、試験後は機能・外観・筐体内部まで確認しています。

3AXESX / Y / Z FUNCTION & ENDURANCE
iR800Bの鉄道向け振動試験ACTUAL TEST PHOTO
RAILWAY / JIS E 4031:2013 CLASS 1A

各軸5時間の振動耐久と、30Gの衝撃まで。

X・Y・Z各軸の振動機能試験、各軸5時間の振動耐久試験、衝撃試験を実施し、すべてPASS。輸送・取扱を想定した30G/18msの衝撃試験も実施しています。

5 HOURS × 3 AXES30G / 18msPASS
iR800Bの自動車向け振動試験ACTUAL TEST PHOTO
AUTOMOTIVE / JIS D 1601:1995

車載環境を見据えた、3.0Gの3軸評価。

分類1A/1B/2A/2B、振動加速度段階30で評価。3.0Gの振動機能・耐久試験を各軸で実施し、試験後の機能・外観・内部検査までPASSしています。

3.0G35–400 HzPASS
TESTED WHILE CONNECTED
LTE通信スループットを監視Wi-FiPing応答を監視RS232C連続ループバックを監視AFTER TEST機能・外観・内部を確認

各規格への適合範囲、試験条件、対象型式の詳細は製品仕様をご確認ください。振動・衝撃試験は、すべての設置・運用条件での無停止動作を保証するものではありません。

14 / FULL-STACK WIRELESS ENGINEERING

基地局から端末まで、
無線通信を一気通貫で。
基地局から端末まで、無線通信を一気通貫で。

IDYは、産業用通信製品の開発に加え、PHY/プロトコルスタックを含む基地局・RAN領域の開発知見を蓄積してきました。製品、RF、アンテナ、組込みソフトウェア、ネットワーク接続、復旧制御を分断せず、現場で機能し続ける通信基盤として設計します。

止まらない通信は、製品とネットワークの一体設計から生まれる。

無線アクセスから端末、アンテナ、運用までを理解することが、現場で機能し続ける通信設計につながります。

16 / ENGINEERING RESPONSIBILITY

止まらない通信を、試験・評価・実証の積み重ねから。止まらない通信を、試験・評価・実証の積み重ねから。

IDYは、基地局から無線区間、製品内部の通信処理、組込みSoC、OS、アプリケーション、実際の運用環境まで、あらゆる試験・評価・実証を重ねています。そこで得たテクノロジーを製品とソリューションへ還元し、通信が止まらない社会を支えます。

QualcommはQualcomm Incorporatedの商標または登録商標です。WindowsおよびMicrosoftは、Microsoftグループの企業の商標です。Linuxは、Linus Torvalds氏の日本およびその他の国における登録商標です。その他、記載されている会社名および製品名は、各社の商標または登録商標です。