автореферат диссертации по радиотехнике и связи, 05.12.14, диссертация на тему:Исследование альтернативной сети проводной связи и разработка методов ее построения на инфраструктуре электрических сетей

Центральный научно-исследовательский институт связи

ИССЛЕДОВАНИЕ АЛЬТЕРНАТИВНОЙ СЕТИ ПРОВОДНОЙ СВЯЗИ И РАЗРАБОТКА МЕТОДОВ ЕЁ ПОСТРОЕНИЯ НА ИНФРАСТРУКТУРЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СЕТЕЙ

Специальность 0 >.12.14 - "Сети, узлы связи и распределение информации"

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание учёной степени кандидата технических наук

На правах рукописи

Петров Юрий Михайлович

УДК 621.315.2

Москва-2000

Работа выполнена в Центральном научно-исследовательском институте связи (ЦНИИС)

Официальные оппоненты - доктор технических наук,

профессор Портнов Э.Л.

кандидат технических наук Спиридонов В.Н.

Ведущее предприятие - ОАО "Ростелеком"

Защита состоится " 9 " марта ".ООО г. в 10 часов 00 минут на заседании специализированного совета 1< 118.03.01 в Центральном научно-исследовательском институте связи по адресу: 111141, Москва, 1-ый проезд Перова поля, 8.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ЦНИИС. Автореферат разослан " 2 " февраля 2000 г.

Учёный секретарь

диссертационного совета К 118.03.01

в ЦНИИС, кандидат технических наук И.Д. Деарт

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы. Процессы развития сетей связи, формирования рынков телекоммуникационных услуг, повышения качества и надёжности средств связи, проходящие на Западе не одно десятилетие, идут сегодня и в России. Отличительная особенность протекания этих процессов в России заключается в том, что темпы преобразований должны быть существенно выше. В первую очередь это относится к построению транспортной сети (ТС) и сети абонентского доступа (СД). Для ускорения темпов их модернизации необходимо внедрение новых технологий. В том числе передовых технологий использования инфраструктуры электрических сетей для построения надёжной и разветвлённой альтернативной сети проводной связи.

В последнее время отчётливо наметился процесс интеграции инфраструктур электрических сетей и сетей телекоммуникационных. Предпосылками этому послужили с одной стороны слабая инфраструктура российской проводной связи, а с другой - широкая распространённость электрических сетей, остро нуждающихся в современных автоматизированных системах управления и контроля.

Ярким примером такого рода интеграции является технология ВОЛП-ВЛ - технологии подвески волоконно-оптических кабелей на опоры высоковольтных линий электропередачи. Об этом факте свидетельствует широкое применение этой технологии для строительства линий передачи ТС.

Сегодня в центре внимания мировой научно-технической общественности находится технология PLT (Power Line Telecommunications) - технология передачи информации непосредственно по проводам электрических сетей. Об этом свидетельствует большое количество международных конференций проведённых по этой тематике ia последние два года. По мнению многих передовых зарубежных телекоммуникационных и электроэнергетических компаний широкое

применение именно этой технологии на СД позволит не только снять проблему «последней мили» для операторов связи и Internet-провайдеров, но и обеспечит практически всеобщий прямой доступ в Internet по крайне низким ценам без загрузки телефонных абонентских линий.

На сегодняшний день существует три основные концепции построения широкополосных сетей электросвязи развитых стран:

• гибридная волоконно-коаксиальная сеть HFC (hibrid fiber/coax);

• "волокно в монтажный шкаф" FTTC (fiber to the curb);

• "волокно в квартиру" FTTH (fiber to the home).

Практически все они используют в той или иной степени волоконно-оптические кабели, которые значительно увеличивают пропускную способность и позволяют внедрять новые широкополосные услуги. Основное различие этих трёх концепций состоит в том, насколько близко оптическое волокно приближается к абонентскому терминалу.

Очевидно, что концепция "волокно в квартиру" FTTH (Fiber to the home) является на сегодняшний день не только самой перспективной, но и самой дорогой. Успех в её развитии во многом зависит от того, как сильно будут снижаться стоимость волоконно-оптических компонентов, в особенности лазерных передатчиков, а также расценки на инсталляцию таких кабельных систем.

Гибридная волоконно-коаксиальная сеть HFC (hibrid fiber/coax) строится на основе коаксиальной и волоконно-оптической кабелных систем и использует лучшие черты каждой из них. Сеть HFC менее дорогая по сравнению с сетью, в которой волокно идёт непосредственно в каждый дом (концепция FTTH) - только крупные предприятия могут позволить себе доведение волокна непосредственно до офиса. В то же время сеть HFC предоставляет значительно больше услуг, чем традиционные сети. К таким услугам относятся: видеосервис, телефония, интерактивные службы, службы передачи данных и др. Основным недостатком сетей HFC является то, что коаксиальные кабели не

обеспечивают "запаса ресурса" СД для предоставления новых услуг в будущем, а их стоимость практически не отличается от стоимости волоконно-оптических кабелей.

Концепция "волокно в монтажный шкаф" FTTC (fiber to the curb) обеспечивает один из простейших и менее дорогих способов наращивания сети и предоставления новых услуг абонентам. В FTTC волоконно-оптический кабель из центрального узла (районной АТС или узла оператора услуг связи) приходит в монтажный шкаф (curb). Монтажный шкаф, который оснащается электронным распределительным оборудованием, может быть как уличного исполнения, так и исполнения для установки внутри помещений. От шкафа к абонентам ведут витые пары. В отличие от телефонных пар, эти витые пары имеют лучшие технические характеристики и значительно меньшую длину (до 100 м), что обеспечивает им значительно выше пропускную способность (до 100 Мбит/с и более). Поэтому открывается возможность новым интерактивным услугам, среди которых: Internet, видеоконференции, приём сжатых видеопередач и т.д.

На современном этапе развития глобальной телекоммуникационной инфраструктуры по-прежнему актуальным остаётся вопрос построения СД ("последней мили"). Повышенное внимание к "последней миле" вызвано двумя факторами. С одной стороны - современные магистральные, внутризоновые, а не редко и местные линии связи - это волоконно-оптические линии связи с практически неограниченной пропускной способностью. С другой стороны - современные абонентские терминалы позволяют принимать, обрабатывать и передавать большие объёмы информации. Камнем преткновения является'именно "последняя миля".

Затраты на построение абонентских линий (АЛ) СД, т.е. участка сети от монтажного шкафа до абонентского терминала составляют по оценкам различных источников от 40 до 80 % стоимости сооружения сети связи в целом. Очевидно, что снижение стоимости построения СД является

на сегодняшний день актуальной научной задачей, так как её решение позволит привлечь большое число новых абонентов.

Сегодня быстрыми темпами идёт модернизация существующих и создание новых сетей абонентского доступа. Для решения такого рода задач, применяется широкий спектр современных и нестандартных технических решений. От простого уплотнения каналов медных кабелей до построения сетей фиксированного радиодоступа. Радикально новым подходом к решению этой задачи является использование проводов низковольтной распределительной электрической сети (НРС) в качестве среды передачи сети связи.

Сложность организации связи по линиям НРС заключается в том, что существующие электрические сети первоначально не предназначались для передачи информации. Они характеризуются высоким уровнем шумов, быстрым затуханием высокочастотного сигнала, а также тем, что параметры передачи, постоянные для традиционных физических сред, существенно меняются во времени в зависимости от текущей нагрузки.

Широкое применение технологии РЬТ удовлетворит всему ряду требований, предъявляемых к современной СД. Основные требования, предъявляемые к СД, вытекают из задач, стоящих перед современным оператором телекоммуникационной сети. Эти требования таковы:

1. Быстрое подключение новых абонентов.

2. Возможность предоставления новых услуг.

3. Минимизация стоимости СД и эксплуатационных затрат.

4. Возможность экономичного перераспределения ресурсов СД и предоставления широкополосных услуг по требованию.

5. Обеспечение "запаса ресурса" СД для предоставления новых услуг в будущем.

Все три, упомянутые выше, концепции предусматривают применение ВОЛП для построения транспортного участка сети. ВОЛП полностью удовлетворяют требованиям, предъявляемым к современной

цифровой сети связи. Известно, что ВОЛП имеют большой запас пропускной способности, который может быть задействован в будущем. По мере роста пропускной способности будут расти и требования к надёжности. Поэтому уже сегодня необходимо запастись "универсальными инструментами" обеспечения заданных высоких показателей надёжности ВОЛП.

Одной из самых эффективных новых технологий сооружения линий передачи ТС является технология сооружения ВОЛП с помощью оптического кабеля, встроенного в грозозащитный трос воздушных линий электропередачи (ВЛ). Для таких линий передачи и такой технологии их сооружения принято сокращение ВОЛП-ВЛ, однозначно понимаемое в контексте.

ВОЛП-ВЛ находится под постоянным воздействием окружающей среды. Это обстоятельство поставило задачу обеспечения её надёжного функционирования. Эта актуальная и сложная задача может быть решена только с помощью современных научных методов.

Цель работы. Исследование внутренних параметров и внешних воздействий на альтернативную проводную сеть связи и разработка методов построения разветвлённой сети доступа и высоконадёжной транспортной сети на инфраструктуре электрических сетей.

Достижение этой общей цели предопределяет необходимость решения следующих наиболее важных частных задач:

1. Разработать математическую модель физической среды передачи сигналов связи по сети электроснабжения 220/380, 50 Гц в пределах одной трансформаторной подстанции.

2. Разработать метод теоретического расчёта разветвлённой неоднородной цепи, позволяющий определять параметры передачи в широком диапазоне частот с учётом нестационарного характера нагрузок на концах ответвлений.

3. На основании разработанного метода провести теоретический расчёт и построить частотные зависимости параметров передачи НРС в широком диапазоне частот с учётом нестационарного характера нагрузок на концах ответвлений.

4. Провести экспериментальное исследование собственных помех в распределительных сетях промышленного, городского и сельскохозяйственного назначения в диапазоне частот до 2 МГц.

5. Провести исследование протяжённых рядов наблюдений климатических факторов.

6. Разработать методику предсказания экстремальных условий окружающей среды на весь срок службы ВОЛП-ВЛ.

7. Разработать рекомендации по обеспечению заданных параметров надёжности ТС.

Методы исследования:

* Теория связи по проводам;

* Теоретические основы электротехники;

* Теория подобия и моделирования;

* Математическое моделирование на ЭВМ сложных физических процессов;

* Теория электрических сетей;

' Основы теории комплексных функций;

> Теория электромагнитных волн;

* Теория надёжности протяжённых технических объектов;

* Методы теории вероятностей и математической статистики;

* Методы анализа и прогноза случайных процессов.

Научная новизна диссертации определяется теми новыми методами теоретических и экспериментальных исследований, которые обладают достаточной общностью, и поэтому могут быть использованы при решении подобных задач в других областях техники. К ним относятся:

1. Математическая модель неоднородной разветвлённой цепи, позволяющая проводить теоретическое исследование параметров передачи в широком диапазоне частот.

2. Метод теоретического расчёта параметров передачи электрической сети как среды передачи сети связи.

3. Методика предсказания наихудших условий функционирования ВОЛП-ВЛ на основе изучения гтредистории климата методами теории случайных процессов.

4. Способ снижения плотности повреждений путём прогноза экстремальных климатических условий на весь срок службы ВОЛП-ВЛ.

Личный вклад. Все результаты, приведенные в диссертации,

получены автором лично.

Практическая ценность диссертации состоит в следующем:

1. Разработаны методы теоретического и экспериментального исследования электрической сети, позволяющие определять её параметры передачи в широком диапазоне частот.

2. Определены параметры среды передачи городских и сельских распределительных электрических сетей, что позволяет использовать их для построения разветвлённой СД.

3. Разработан метод анализа и прогноза экстремальных климатических условий, позволяющий снизить плотность повреждений и повысить надёжность ВОЛП-ВЛ. Таким образом, выявлена возможность обеспечения заданной надёжности ВОЛП-ВЛ.

4. Разработаны рекомендации по повышению надёжности ТС, в которых определён комплекс мероприятий, направленный на снижение плотности повреждений, т.е. на получение требуемого коэффициента готовности, а, в конечном счёте, на повышение надёжности функционирования ВОЛП-ВЛ.

Реализация в народном хозяйстве. Результаты диссертации использованы в НИР, выполненных в интересах Минсвязи РФ, ОАО "Ростелеком" и 00 "Международная Академия связи".

Внедрение результатов диссертационной работы подтверждается соответствующими актами, приведёнными в приложении к основному тексту диссертации.

Апробация работы. Основные положения диссертации докладывались и обсуждались на конференции "Телекоммуникационные и вычислительные системы" (Москва, 1998 г.), на 1ЛУ научной сессии, посвящённой дню радио (Москва, 1999 г.), а также на технических совещаниях научного отдела ЦНИИС и на заседаниях НТС ЦНИИС.

Публикации. По результатам проведённых исследований автором опубликовано 5 печатных работ, из них одна в соавторстве и 4 самостоятельно в журнале "Электросвязь", в Сборнике научных трудов ЦНИИС и в материалах научных сессий и конференций.

Объём диссертационной работы. Основной текст диссертации изложен на 165 страницах машинописного текста, иллюстрируется 57 рисунками, 8 таблицами и сопровождается списком литературы из 46 наименований и приложениями на 40 стр.

Основные положения, выносимые на защиту:

1. Современная высоконадёжная и повсеместно доступная цифровая сеть нроводной связи может быть эффективно сооружена с использованием широко распространённой инфраструктуры электроэнергетических сетей.

2. Физическую среду передачи, необходимую для организации разветвлённой СД по НРС, можно описать соответствующей математической моделью, а параметры передачи такой сети можно рассчитать в широком диапазоне частот при нестационарном характере нагрузок и с учётом неодинаковых физических и электрических свойств линий, входящих в состав этой НРС.

3. Уровень собственных помех в широком диапазоне частот цифровых систем передачи можно оценить при помощи экспериментального исследования НРС с использованием хорошо известных методов измерения и статистической обработки результатов.

4. Обеспечить заданный высокий коэффициент готовности • ТС можно путём снижения плотности повреждений ВОЛП-ВЛ за счёт прогнозирования экстремальных условий эксплуатации на весь срок службы.

5. Для обеспечения и поддержания заданных высоких показателей надёжности ВОЛП-ВЛ, сооружаемых в тяжёлых климатических и географических условиях, необходимо соблюдать комплекс специальных требований на всех этапах проектирования, строительства и эксплуатации.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Структура диссертационной работы соответствует принятому способу решения поставленных задач: вначале изложены результаты разработки методов теоретического анализа, затем - методов экспериментальных исследований, а в завершении приведены результаты исследования и даны практические рекомендации по их использованию. Работа состоит из введения, четырёх глав, заключения, списка литературы и приложений.

В формализованном введении дано расширенное пояснение названия; обоснована актуальность проведённого исследования; указаны предмет, цель и конкретные задачи исследования; перечислены методы, использованные при решении поставленных задач; показана научная новизна и практическая ценность диссертации; сформулированы основные положения которые выносятся на защиту.

В первой главе в результате проведённого теоретического исследования на основе методов теории связи по проводам разработаны:

1. Математическая модель среды передачи, необходимой для создания разветвлённой сети доступа на основе низковольтной распределительной электрической сети. Модель основана на неоднородной, разветвлённой, двухпроводной цепи, образованной фазовым и нулевым проводами линии электропередач и описывает среду передачи с точки зрения её электрических свойств. Эта модель позволяет проводить расчёт параметров передачи в широком диапазоне частот с учётом случайного характера нагрузок на концах ответвлений.

При построении модели среды передачи использован принцип разделения сложного неоднородного объекта - НРС на ряд более простых объектов - однородных воздушных или кабельных линий электропередачи.

В разработанной модели для описания однородных участков использованы классические методы теории связи по проводам, основанные на последовательном определении первичных и вторичных параметров передачи.

Вся неоднородная разветвлённая НРС представлена в модели в виде составной цепи, состоящей из последовательно соединённых однородных участков и соответствующих им однородных ответвлений, на концах которых включены нагрузочные сопротивления. Эти нагрузочные сопротивления представляют в модели переменные нагрузки отдельных потребителей электрической энергии.

Модель имеет свои входные и выходные параметры. К входным относятся: типы линии, материалы проводов, диаметры жил, расстояния между проводами, длины участков, материалы изоляции и погодные условия. К выходным относятся: входное сопротивление и рабочее затухание.

Модель реализована в среде MATCHCAD 7.0 PROFESSIONAL с использованием элементов программирования и представления результатов в графическом виде.

Разработанная модель обладает следующими тремя достоинствами:

• простота модели - заключается в использовании оригинальных математических методов и хорошо известных физических закономерностей;

• гибкость модели — заключается в возможности опреативного внесения в неё изменений и дополнений, определяемых спецификой исследуемого объекта;

• универсальность модели - заключается в возможности использовать её для решения целого ряда актуальных технических задач, в том числе связанных с организацией локальных сетей по принципу «шины».

2. Метод теоретического расчёта параметров среды передачи, необходимой для создания разветвлённой сети доступа на основе низковольтной распределительной электрической сети. Метод разработан на базе математической модели, описанной выше и предназначен для определения средних значений и оценки вероятностных пределов изменения параметров среды передачи, основанной на НРС.

Суть метода заключается в определении электрических параметров отдельных участков, состоящих из однородных воздушных или кабельных линий электропередачи и к нахождению параметров передачи высокочастотного тракта, т.е. всей цепи от передатчика до приёмника с учётом реальных нагрузок.

3. Разработанная математическая модель и метод теоретического расчёта позволяют моделировать на ЭВМ процессы распространения электромагнитных волн по разветвлённым неоднородным НРС и определять параметры среды передачи в широком диапазоне частот цифровых систем передачи.

Пример построения НРС приведён на рис. 1.

Рисунок 1

Пример построения НРС без комнатных проводок

Любая НРС представляет собой неоднородную цепь в состав которой входят такие неоднородности как ответвления. К концам этих ответвлений подключены нагрузки в виде электроустановок отдельных потребителей. В общем виде НРС можно представить в виде составной цепи состоящей из п участков и соответствующих им ответвлений, на концах которых включены нагрузочные сопротивления. Схема такой цепи изображена на рис. 2.

Рисунок 2 Общий вид схемы замещения НРС

Таким образом, НРС представляют собой совокупность линий электропередачи, имеющих распределённую по всей длине нагрузку в виде ответвлений и кабельных вставок. Места подключения нагрузки и её величина могут принимать самые произвольные значения. Схема замещения НРС представлена на рис. 3. Метод теоретического расчёта

электрических параметров таких сетей (затухания и входного сопротивления) заключается в разделении сети на однородные участки с

параметрами: у>//, у21:.....у„1„, где уи... ~ постоянные передачи; //.>, .„ -

длины участков, между которыми включены эквивалентные нагрузочные сопротивления: г,, ..., г„.

1

г.

г,

г,

п - оошее количество огветалеиин;

21,2г. .... г, - сопротивления приёмников, на которые замкнуты концы ответвлений; 1,2.....п - номера участков цепи и соответствующих им ответвлений.

3

4

Т

н

ь-

ч

г

Рисунок 3

Схема замещения НРС

В общем виде решение задачи можно свести к определению электрических параметров отдельных участков, состоящих из однородных воздушных или кабельных линий электропередачи и к нахождению параметров передачи высокочастотного тракта, т.е. всей цепи от передатчика до приёмника с учётом реальных нагрузок.

Ниже приведены формулы для расчёта входного сопротивления и рабочего затухания в неоднородной разветвлённой НРС:

-аск ~ 1 В(к + \)^{.Ук + \1(к + \) + ) ,

аРа,-л = |п

где 2ц - волновое сопротивление к-т участка (ответвления);

ук - коэффициент распространения к-го участка (ответвления)

/* - длина к-го участка (ответвления)

thak = Ь-

ZBk

zk - нагрузочное сопротивлени на конце ¿-го ответвления

пк = -^—shyili +chyklt Z8t

Вторая глава посвящена теоретическому расчёту параметров среды передачи, образованной проводами НРС. В ней определены параметры и получены частотные зависимости волнового сопротивления и собственного затухания основных типов воздушных и кабельных линий, используемых для организации НРС.

Исследования параметров проведены в диапазоне частот до 2 МГц, а в некоторых случаях и до 10 МГц.

Исследованы однородные медные, алюминиевые и стальные ВЛ с различной площадью поперечного сечения жил. Расчёт параметров ВЛ проведён для различных расстояний между проводами и различных погодных условий.

Исследованы однородные кабельные линии электропередачи с алюминиевыми и медными жилами различного поперечного сечения. Расчёт проведён для установочных электрических проводов и силовых кабелей с резиновой и пластмассовой изоляцией.

Продемонстрирована возможность применения модели и метода расчёта, разработанных в первой главе настоящей диссертации, для исследования параметров передачи неоднородной и разветвлённой цепи, которую представляет собой любая НРС.

В третьей главе содержится экспериментальное исследование промышленных городских и сельских низковольтных распределительных электрических сетей в широком диапазоне частот. В результате проведённого экспериментального исследования:

• проведён общий анализ помех в низковольтных распределительных электрических сетях различного назначения;

• исследованы собственные помехи в распределительных сетях промышленного, городского и сельскохозяйственного назначения в диапазоне частот до 2 МГц;

• проведены измерения собственного затухания в сети электроснабжения промышленного здания.

Анализ помех показал, что помехи в сетях 0,4 кВ складываются из помех, проникающих в эти сети со стороны линий электропередачи 6-35 кВ через ТМ и собственных помех, возникающих в самой сети 0,4 кВ. Источниками собственных помех являются: сварка, плохие соединения в контактах коммутирующего оборудования, в болтовых соединениях, предохранителях, а также работа многочисленных выключателей, пуск асинхронных двигателей.

В отличие от сетей высшего напряжения, где уровни помех, вызываемые коронными разрядами, относительно стабильны, поддаются расчету и нормированию, помехи в НРС подвержены значительным колебаниям и определяются в основном характером нагрузки и качеством электрооборудования. Поэтому при построении сети доступа на основе НРС необходимо ориентироваться на усредненные данные о максимальных значениях уровней помех, полученных экспериментально.

В рамках экспериментального исследования были измерены уровни помех трёх основных типов НРС: многоэтажного промышленного здания, многоквартирного жилого дома и небольшого дачного посёлка в сельской местности. По результатам измерений можно сделать следующие выводы: •/ во всём измеряемом диапазоне частот (до 2 МГц) наблюдались

значительные колебания уровня помех всех трёх типов НРС; •/ максимальный уровень помех наблюдался в электрической сети промышленного здания (-70 дБ), а минимальный в электрической сети небольшого посёлка в сельской местности (-110 дБ);

V среднее значение уровней помех во всех сетях практически не зависит от частоты;

У во всех измеренных сетях наблюдались поддиапазоны частот различной ширины, где уровень помех был минимальным. В результате проведенных экспериментов была установлена возможность передачи сигналов в частотном диапазоне цифровых систем передачи непосредственно по сети электроснабжения. Частотные характеристики собственного затухания, полученные в результате этих экспериментов, демонстрируют реальные величины собственного затухания НРС и служат для уточнения, предложенной математической модели, а также для проверки полученных теоретических результатов и расчётных данных.

Четвёртая глава посвящена исследованию условий функционирования ВОЛП-ВЛ и разработке рекомендаций по обеспечению заданных показателей надёжности транспортной телекоммуникационной сети. В ней проведён анализ теоретических основ долгосрочного прогнозирования климата, в результате которого установлена и обоснована возможность эффективного прогнозирования климатических факторов на срок 25-30 и более лет. Такой прогноз позволяет обеспечивать заданные показатели надёжности на весь срок службы ВОЛП-ВЛ.

Разработана методика предсказания экстремальных условий функционирования ВОЛП-ВЛ. Исходными данными для предсказания послужили протяжённые ряды наблюдений за климатическими факторами. Поставленная задача решена с использованием методов теории вероятностей и математической статистики, а также методов анализа и прогноза случайных процессов. Разработанная методика позволяет определять характер и оценивать вероятность изменения любого климатического фактора с заданной точностью. Оправдываемость и заблаговременность прогноза проверены на примере исследования 100-летнего ряда наблюдений за температурой воздуха в Якутске в самые

холодные месяцы года. Точность прогноза зависит от объёма и качества исходных данных. Разработанная методика является универсальной и может быть легко переориентирована на использование в других областях народного хозяйства для решения подобных задач.

Разработаны рекомендации по обеспечению заданных показателей надёжности транспортной телекоммуникационной сети, которые представляют собой системный подход к решению проблемы и являются наиболее эффективным способом повышения надёжности транспортной телекоммуникационной сети. Эти рекомендации определяют основные направления по обеспечению и поддержанию надёжности функционирования ВОЛП-ВЛ при проектировании строительстве и эксплуатации. Они содержат основные требования к конструктивным и прочностным параметрам ОКГТ, требования к опорам и грозостойкам ВЛ, а также методику прогнозирования наименее изученного фактора, влияющего на показатели готовности ВОЛП-ВЛ - фактора воздействия окружающей среды. Предлагаемый в рекомендациях комплекс мероприятий направлен на снижение плотности повреждений, т.е. на получение требуемого коэффициента готовности ВОЛП-ВЛ, а в конечном счёте на повышение надёжности функционирования ВОЛП-ВЛ. Требования разработанных рекомендаций могут быть использованы для обеспечения заданных показателей надёжности ВОЛП-ВЛ, создаваемых как на действующих, так и на вновь сооружаемых ВЛ напряжением 1 10 кВ и выше.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Создание Российской информационной инфраструктуры как неотъемлемой части Глобальной информационной инфраструктуры подразумевает построение на территории России надёжной и разветвлённой инфотелекоммуникационной сети. При этом средства информационного обмена должны быть дешевыми и повсеместно

доступными. Решение этой задачи неразрывно связано с внедрением современных сетевых технологий на динамично развивающемся и, в то же время, нестабильном российском рынке телекоммуникаций.

В настоящей диссертации проведено исследование сети доступа и транспортной телекоммуникационной сети, основанных на инфраструктуре электроэнергетических сетей. В рамках проведённых исследований решены первостепенные задачи использования на инфраструктуре электрических сетей наиболее перспективных технологий построения разветвлённой сети доступа (технология РЬТ) и высоконадёжной транспортной сети (технология ВОЛП-ВЛ):

1. Разработаны математическая модель и метод расчёта параметров среды передачи, необходимой для создания разветвлённой сети доступа на основе низковольтной распределительной электрической сети. Разработанная математическая модель и метод теоретического расчёта позволяют моделировать на ЭВМ процессы распространения электромагнитных волн по разветвлённым неоднородным НРС и определять параметры среды передачи в широком диапазоне частот цифровых систем передачи.

2. При помощи разработанного метода проведён теоретический расчёт параметров среды передачи, образованной проводами воздушных и кабельных линий низковольтной распределительной электрической сети. В результате расчёта определены параметры и получены частотные зависимости волнового сопротивления и собственного затухания основных типов воздушных и кабельных линий, используемых для организации НРС. Также проведены теоретические исследования параметров передачи неоднородной и разветвлённой цепи, которую представляет собой НРС.

3. Проведено экспериментальное исследование промышленных городских и сельских низковольтных распределительных электрических сетей в широком диапазоне частот. Это исследование включило в себя: общий анализ помех в низковольтных распределительных электрических сетях

различного назначения; измерение собственных помех в распределительных сетях промышленного, городского и сельскохозяйственного назначения в диапазоне частот до 2 МГц; измерение собственного затухания в сети электроснабжения промышленного здания.

4. Исследованы условия функционирования ВОЛП-ВЛ и разработаны рекомендации по обеспечению заданных показателей надёжности транспортной телекоммуникационной сети. В них определён комплекс мероприятий, направленный на снижение плотности повреждений, т.е. на получение требуемого коэффициента готовности, а в конечном счёте на повышение надёжности функционирования ВОЛП-ВЛ. Рекомендации содержат методику прогнозирования наименее изученного фактора, влияющего на показатели готовности ВОЛП-ВЛ - фактора воздействия окружающей среды. Прогноз, выполненный по этой методике, позволяет обеспечивать заданные показатели надёжности на весь срок службы ВОЛП-ВЛ, и тем самым делает эту технологию самой оптимальной и перспективной для сооружении линий передачи транспортной телекоммуникационной сети в тяжёлых климатических и географических условиях.

Таким образом, альтернативная цифровая сеть связи может быть целиком построена на базе широко распространённой инфраструктуры электрических сетей. Основу высоконадёжного транспортного участка такой сети составят ВОЛП, использующие оптический кабель встроенный в грозозащитный трос (ОКГТ) высоковольтных (110 кВ и выше) линий электропередачи. Разветвлённая сеть доступа (особенно "последняя миля") строится на основе низковольтной (0,4 кВ) распределительной сети электроснабжения по технологии РЬТ.

В результате научно-обоснованное построение сети доступа и транспортной телекоммуникационной сети на основе широко распространённой инфраструктуры электроэнергетических сетей позволит

снизить капитальные и эксплуатационные затраты, связанные со строительством и техническим обслуживанием протяжённых линий связи, а также поможет преодолеть, возникшие уже сегодня и ожидаемые в ближайшем будущем, технические и экономические проблемы построения надёжной и разветвлённой цифровой сети связи России.

Основное содержание диссертации опубликовано в следующих работах:

1. Воронцов A.C., Цым А.Ю., Петров Ю.М. Повышение надёжности волоконно-оптических линий передачи при помощи статистической процедуры входного контроля кабеля. - Москва: Сборник научных трудов ЦНИИС, 1998. - с. 64-73.

2. Петров Ю.М. Альтернативная среда передачи для "последней мили". -Москва: Тезисы докладов на LIV научной сессии, посвященной дню радио, 1999. - с. 65.

3. Петров Ю.М. Надёжность функционирования ВОЛП-ВЛ при низких температурах окружающей среды. - Москва: журнал "Электросвязь", № 2, 1999.-с. 14-15.

4. Петров Ю.М. Проблема обеспечения надёжности функционирования ВОЛП-ВЛ и возможный метод её решения. - Москва: Программа и тезисы докладов конференции "Телекоммуникационные и вычислительные системы", 1998. - с. 177.

5. Петров Ю.М. Надёжная и разветвлённая цифровая сеть связи, целиком основанная на инфраструктуре электрических сетей. - Москва: Тезисы докладов на LV научной сессии, посвящённой дню радио, 2000 (на момент рассылки автореферата находится в редакции).

ВВЕДЕНИЕ.

1. ГЛАВА ПЕРВАЯ. Разработка модели и метода расчёта параметров среды передачи, используемой для создания разветвлённой сети доступа на основе низковольтной распределительной электрической сети.

1.1. Постановка задачи.

1.2. Общие принципы решения задачи.

1.3. Разработка математической модели среды передачи, используемой для создания разветвлённой сети доступа на основе низковольтной распределительной электрической сети.

1.4. Разработка метода теоретического расчёта параметров среды передачи, необходимой для создания разветвлённой сети доступа на основе низковольтной распределительной электрической сети.

1.5. Выводы по первой главе.

2. ГЛАВА ВТОРАЯ. Теоретический расчёт параметров среды передачи, образованной проводами воздушных и кабельных линий низковольтной распределительной электрической сети.

2.1. Конструктивные особенности линий низковольтной распределительной электрической сети.

2.2. Расчёт параметров однородных воздушных линий.

2.3. Расчёт параметров однородных кабельных линий.

2.4. Расчёт параметров неоднородных разветвляющихся линий.

2.5. Выводы по второй главе.

3. ГЛАВА ТРЕТЬЯ. Экспериментальное исследование промышленных, городских и сельских низковольтных распределительных электрических сетей в широком диапазоне частот.

3.1. Анализ характера помех в низковольтных распределительных сетях различного назначения.

3.2. Исследование собственных помех в распределительных сетях 0,4 кВ промышленного, городского и сельскохозяйственного назначения в диапазоне частот до 2 МГц.

3.3. Измерение собственного затухания в сети электроснабжения промышленного здания.

3.4. Выводы по третьей главе.

4. ГЛАВА ЧЕТВЁРТАЯ. Исследование условий функционирования ВОЛП-ВЛ и разработка метода достижения заданных показателей надёжности транспортной телекоммуникационной сети.

4.1. Постановка задачи.

4.2. Анализ теоретических основ долгосрочного прогнозирования климата

4.3. Разработка методики предсказания экстремальных условий функционирования ВОЛП-ВЛ.

4.4. Разработка рекомендаций по обеспечению заданных высоких показателей надёжности транспортной телекоммуникационной сети.

4.5. Выводы по четвёртой главе.

Процессы развития сетей связи, формирования рынков телекоммуникационных услуг, повышения качества и надёжности средств связи, проходящие на Западе не одно десятилетие, идут сегодня и в России. Отличительная особенность протекания этих процессов в России заключается в том, что темпы преобразований должны быть существенно выше. В первую очередь это относится к построению транспортной сети (ТС) и сети абонентского доступа (СД). Для ускорения темпов их модернизации необходимо внедрение новых технологий. В том числе передовых технологий использования инфраструктуры электрических сетей для построения надёжной и разветвлённой альтернативной сети проводной связи.

В последнее время отчётливо наметился процесс интеграции инфраструктур электрических сетей и сетей телекоммуникационных. Предпосылками этому послужили с одной стороны слабая инфраструктура российской проводной связи, а с другой - широкая распространённость электрических сетей, остро нуждающихся в современных автоматизированных системах управления и контроля.

Ярким примером такого рода интеграции является технология ВОЛП-ВЛ -технологии подвески волоконно-оптических кабелей на опоры высоковольтных линий электропередачи. Об этом факте свидетельствует широкое применение этой технологии для строительства линий передачи ТС.

Сегодня в центре внимания мировой научно-технической общественности находится технология PLT (Power Line Telecommunications) - технология передачи информации непосредственно по проводам электрических сетей. Об этом свидетельствует большое количество международных конференций проведённых по этой тематике за последние два года. По мнению многих передовых зарубежных телекоммуникационных и электроэнергетических компаний широкое применение именно этой технологии на СД позволит не только снять проблему «последней мили» для операторов связи и Internet-провайдеров, но и обеспечит практически всеобщий прямой доступ в Internet по крайне низким ценам без загрузки телефонных абонентских линий.

На сегодняшний день существует три основные концепции построения широкополосных сетей электросвязи развитых стран:

• гибридная волоконно-коаксиальная сеть HFC (hibrid fiber/coax);

• "волокно в монтажный шкаф" FTTC (fiber to the curb);

• "волокно в квартиру" FTTH (fiber to the home).

Практически все они используют в той или иной степени волоконно-оптические кабели, которые значительно увеличивают пропускную способность и позволяют внедрять новые широкополосные услуги. Основное различие этих трёх концепций состоит в том, насколько близко оптическое волокно приближается к абонентскому терминалу.

Очевидно, что концепция "волокно в квартиру" FTTH (fiber to the home) является на сегодняшний день не только самой перспективной, но и самой дорогой. Успех в её развитии во многом зависит от того, как сильно будут снижаться стоимость волоконно-оптических компонентов, в особенности лазерных передатчиков, а также расценки на инсталляцию таких кабельных систем.

Гибридная волоконно-коаксиальная сеть HFC (hibrid fiber/coax) строится на основе коаксиальной и волоконно-оптической кабелных систем и использует лучшие черты каждой из них. Сеть HFC менее дорогая по сравнению с сетью, в которой волокно идёт непосредственно в каждый дом (концепция FTTH) - только крупные предприятия могут позволить себе доведение волокна непосредственно до офиса. В то же время сеть HFC предоставляет значительно больше услуг, чем традиционные сети. К таким услугам относятся: видеосервис, телефония, интерактивные службы, службы передачи данных и др. Основным недостатком сетей HFC является то, что коаксиальные кабели не обеспечивают "запаса ресурса" СД для предоставления новых услуг в будущем, а их стоимость практически не отличается от стоимости волоконно-оптических кабелей.

Концепция "волокно в монтажный шкаф" FTTC (fiber to the curb) обеспечивает один из простейших и менее дорогих способов наращивания сети и предоставления новых услуг абонентам. В FTTC волоконно-оптический кабель из центрального узла (районной АТС или узла оператора услуг связи) приходит в монтажный шкаф (curb). Монтажный шкаф, который оснащается электронным распределительным оборудованием, может быть как уличного исполнения, так и исполнения для установки внутри помещений. От шкафа к абонентам ведут витые пары. В отличие от телефонных пар, эти витые пары имеют лучшие технические характеристики и значительно меньшую длину (до 100 м), что обеспечивает им значительно выше пропускную способность (до 100 Мбит/с и более). Поэтому открывается возможность новым интерактивным услугам, среди которых: Internet, видеоконференции, приём сжатых видеопередач и т.д.

На современном этапе развития глобальной телекоммуникационной инфраструктуры по-прежнему актуальным остаётся вопрос построения СД ("последней мили"). Повышенное внимание к "последней миле" вызвано двумя факторами. С одной стороны - современные магистральные, внутризоновые, а не редко и местные линии связи - это волоконно-оптические линии связи с практически неограниченной пропускной способностью. С другой стороны - современные абонентские терминалы позволяют принимать, обрабатывать и передавать большие объёмы информации. Камнем преткновения является именно "последняя миля".

Затраты на построение абонентских линий (AJ1) СД, т.е. участка сети от монтажного шкафа до абонентского терминала составляют по оценкам различных источников от 40 до 80 % стоимости сооружения сети связи в целом. Очевидно, что снижение стоимости построения СД является на сегодняшний день актуальной научной задачей, так как её решение позволит привлечь большое число новых абонентов.

Сегодня быстрыми темпами идёт модернизация существующих и создание новых сетей абонентского доступа. Для решения такого рода задач, применяется широкий спектр современных и нестандартных технических решений. От простого уплотнения каналов медных кабелей до построения сетей фиксированного радиодоступа. Радикально новым подходом к решению этой задачи является использование проводоз низковольтной распределительной электрической сети (НРС) в качестве среды передачи сети связи.

Сложность организации связи по линиям НРС заключается в том, что существующие электрические сети первоначально не предназначались для передачи информации. Они характеризуются высоким уровнем шумов, быстрым затуханием высокочастотного сигнала, а также тем, что параметры передачи, постоянные для традиционных физических сред, существенно меняются во времени в зависимости от текущей нагрузки.

Широкое применение технологии PLT удовлетворит всему ряду требований, предъявляемых к современной СД. Основные требования, предъявляемые к СД, вытекают из задач, стоящих перед современным оператором телекоммуникационной сети. Эти требования таковы:

1. Быстрое подключение новых абонентов.

2. Возможность предоставления новых услуг.

3. Минимизация стоимости СД и эксплуатационных затрат.

4. Возможность экономичного перераспределения ресурсов СД и предоставления широкополосных услуг по требованию.

5. Обеспечение "запаса ресурса" СД для предоставления новых услуг в будущем.

Все три, упомянутые выше, концепции предусматривают применение ВОЛП для построения транспортного участка сети. ВОЛП полностью удовлетворяют требованиям, предъявляемым к современной цифровой сети связи. Известно, что ВОЛП имеют большой запас пропускной способности, который может быть задействован в будущем. По мере роста пропускной способности будут расти и требования к надёжности. Поэтому уже сегодня необходимо запастись "универсальными инструментами" обеспечения заданных высоких ' показателей надёжности ВОЛП.

Одной из самых эффективных новых технологий сооружения линий передачи ТС является технология сооружения ВОЛП с помощью оптического кабеля, встроенного в грозозащитный трос воздушных линий электропередачи (ВЛ). Для таких линий передачи и такой технологии их сооружения принято сокращение ВОЛП-ВЛ, однозначно понимаемое в контексте.

ВОЛП-ВЛ находится под постоянным воздействием окружающей среды. Это обстоятельство поставило задачу обеспечения её надёжного функционирования. Эта актуальная и сложная задача может быть решена только с помощью современных научных методов.

Таковы исходные предпосылки темы диссертации: «Исследование альтернативной сети проводной связи и разработка методов её построения на инфраструктуре электрических сетей».

По классификации ВАК эта тема относится к научной специальности 05.12.14 «Сети, узлы связи и распределение информации», так как соответствует формуле специальности, занимающейся разработкой научных основ и созданием . сетей связи . и их компонентов, имеет адекватное значение, которое заключается в создании и совершенствовании ВСС РФ, соответствует 2-ой /Исследование внутренних параметров сетей связи (пропускная способность, надёжность.)/ и 3-ей области исследования /Исследование внешних воздействий и повышение живучести сети/.

На основании вышеизложенного можно сформулировать цель диссертации: Исследование внутренних параметров и внешних воздействий на альтернативную проводную сеть связи и разработка методов построения разветвлённой сети доступа и высоконадёжной транспортной сети на инфраструктуре электрических сетей.

Основные задачи диссертации можно сформулировать следующим образом: 1. Разработать математическую модель физической среды передачи сигналов связи по сети электроснабжения 220/380, 50 Гц в пределах одной трансформаторной подстанции.

2. Разработать метод теоретического расчёта разветвлённой неоднородной цепи, позволяющий определять параметры передачи в широком диапазоне частот с учётом нестационарного характера нагрузок на концах ответвлений.

3. На основании разработанного метода провести теоретический расчёт и построить частотные зависимости параметров передачи НРС в широком диапазоне частот с учётом нестационарного характера нагрузок на концах ответвлений.

4. Провести экспериментальное исследование собственных помех в распределительных сетях промышленного, городского и сельскохозяйственного назначения в диапазоне частот до 2 МГц.

5. Провести исследование протяжённых рядов наблюдений климатических факторов.

6. Разработать методику предсказания экстремальных условий окружающей среды на весь срок службы ВОЛП-ВЛ.

7. Разработать рекомендации по обеспечению заданных параметров надёжности ТС.

Предметом исследования при решении поставленных задач являются следующие объекты теоретического анализа и экспериментальной оценки:

1. Электрические параметры воздушных и кабельных линий электропередачи, характеризующие процесс распространения по ним электромагнитной энергии.

2. Математическая модель неоднородной цепи, позволяющая в широком диапазоне частот определять рабочее затухание между любыми двумя ответвлениями с учётом случайного характера нагрузок на концах ответвлений.

3. Основные типы городских и сельских линий низковольтной распределительной электрической сети, которые могут быть использованы для построения разветвлённой СД.

4. Механическая прочность конструктивных элементов ВОЛП-ВЛ при экстремальных условиях окружающей среды.

5. Коэффициент готовности ВОЛП-ВЛ, рассматриваемый как функция двух аргументов: плотности повреждений и среднего времени восстановления.

6. Протяжённые ряды наблюдений за температурой воздуха, скоростью и направлением ветра, толщиной гололёдно-изморозевых отложений и интенсивностью грозодеятельности, позволяющие делать прогностические оценки этих климатических параметров на весь срок службы ВОЛП-ВЛ.

Методы исследования поставленных задач включают в себя: * Теорию связи по проводам; > Теоретические основы электротехники; ^ Теорию подобия и моделирования;

Математическое моделирование на ЭВМ сложных физических процессов;

Теорию электрических сетей;

Основы теории комплексных функций;

Теорию электромагнитных волн;

Теорию надёжности протяжённых технических объектов; Методы теории вероятностей и математической статистики; Методы анализа и прогноза случайных процессов.

Структура диссертационной работы соответствует принятому способу решения поставленных задач: вначале изложены результаты разработки методов теоретического анализа, затем - методов экспериментальных исследований, а в завершении приведены результаты исследования и даны практические рекомендации по их использованию.

Работа состоит из введения, четырёх глав, заключения, списка литературы и приложений. В формализованном введении дано расширенное пояснение названия; обоснована актуальность проведённого исследования; указаны предмет, цель и конкретные задачи исследования; перечислены методы, использованные при решении поставленных задач; показана научная новизна и практическая ценность диссертации; сформулированы основные положения, которые выносятся на защиту.

4.5. Выводы по четвёртой главе

Проведён анализ теоретических основ долгосрочного прогнозирования климата, в результате которого установлена и обоснована возможность эффективного прогнозирования климатических факторов на срок 25-30 и более лет. Такой прогноз позволяет обеспечивать заданные показатели надёжности на весь срок службы ВОЛП-ВЛ.

Разработана методика предсказания экстремальных условий функционирования ВОЛП-ВЛ. Исходными данными для предсказания послужили протяжённые ряды наблюдений за климатическими факторами. Поставленная задача решена с использованием методов теории вероятностей и математической статистики, а также методов анализа и прогноза случайных процессов. Разработанная методика позволяет определять характер и оценивать вероятность изменения любого климатического фактора с заданной точностью. Оправдываемость и заблаговременность прогноза проверены на примере исследования 100-летнего ряда наблюдений за температурой воздуха в Якутске в самые холодные месяцы года. Точность прогноза зависит от объёма и качества исходных данных. Разработанная методика является универсальной и может быть легко переориентирована на использование в других областях для решения подобных задач.

Разработаны рекомендации по обеспечению заданных показателей надёжности транспортной телекоммуникационной сети, которые представляют собой системный подход к решению проблемы и являются наиболее эффективным способом повышения надёжности транспортной телекоммуникационной сети. Эти рекомендации определяют основные направления по обеспечению и поддержанию надёжности функционирования ВОЛП-ВЛ при проектировании строительстве и эксплуатации. Они содержат основные требования к конструктивным и прочностным параметрам ОКГТ, требования к опорам и грозостойкам ВЛ, а также методику прогнозирования наименее изученного фактора, влияющего на показатели готовности ВОЛП-ВЛ - фактора воздействия окружающей среды. Предлагаемый в рекомендациях комплекс мероприятий направлен на снижение плотности повреждений, т.е. на получение требуемого коэффициента готовности ВОЛП'-ВЛ, а в конечном счёте на повышение надёжности функционирования ВОЛП-ВЛ. Требования разработанных рекомендаций могут быть использованы для обеспечения заданных показателей надёжности ВОЛП-ВЛ, создаваемых как на действующих, так и на вновь сооружаемых ВЛ напряжением 110 кВ и выше.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Создание Российской информационной инфраструктуры как неотъемлемой части Глобальной информационной инфраструктуры подразумевает построение на территории России надёжной и разветвлённой инфотелекоммуникационной сети. При этом средства информационного обмена должны быть дешевыми и повсеместно доступными. Решение этой задачи неразрывно связано с внедрением современных сетевых технологий на динамично развивающемся и, в то же время, нестабильном российском рынке телекоммуникаций.

В настоящей диссертации проведено исследование сети доступа и транспортной телекоммуникационной сети, основанных на инфраструктуре электроэнергетических сетей. В рамках проведённых исследований решены первостепенные задачи использования наиболее перспективных технологий построения разветвлённой сети доступа (технология РЬТ) и высоконадёжной транспортной сети (технология ВОЛП-ВЛ):

1. Разработаны математическая модель и метод расчёта параметров среды передачи, необходимой для создания разветвлённой сети доступа на основе низковольтной распределительной электрической сети. Разработанная математическая модель и метод теоретического расчёта позволяют моделировать на ЭВМ процессы распространения электромагнитных волн по разветвлённым неоднородным НРС и определять параметры среды передачи в широком, диапазоне частот цифровых систем передачи.

2. При помощи разработанного метода проведён теоретический расчёт параметров среды передачи, образованной проводами воздушных и кабельных линий низковольтной распределительной электрической сети. В результате расчёта определены параметры и получены частотные зависимости волнового сопротивления и собственного затухания основных типов воздушных и кабельных линий, используемых для организации НРС. Также проведены теоретические исследования параметров передачи неоднородной и разветвлённой цепи, которую представляет собой НРС.

3. Проведено экспериментальное исследование промышленных городских и сельских низковольтных распределительных электрических сетей в широком диапазоне частот. Это исследование включило в себя: общий анализ помех в низковольтных распределительных электрических сетях различного назначения; измерение собственных помех в распределительных сетях промышленного, городского и сельскохозяйственного назначения в диапазоне частот до 2 МГц; измерение собственного затухания в сети электроснабжения промышленного здания.

4. Исследованы условия функционирования ВОЛП-ВЛ и разработаны рекомендации по обеспечению заданных показателей надёжности транспортной телекоммуникационной сети. В них определён комплекс мероприятий, направленный на снижение плотности повреждений, т.е. на получение требуемого коэффициента готовности, а в конечном счёте на повышение надёжности функционирования ВОЛП-ВЛ. Рекомендации содержат методику прогнозирования наименее изученного фактора, влияющего на показатели готовности ВОЛП-ВЛ - фактора воздействия окружающей среды. Прогноз, выполненный по этой методике, позволяет обеспечивать заданные показатели надёжности на весь срок службы ВОЛП-ВЛ, и тем самым делает эту технологию самой оптимальной и перспективной для сооружении линий передачи транспортной телекоммуникационной сети в тяжёлых климатических и географических условиях.

Таким образом, современная цифровая сеть связи может быть целиком построена на базе широко распространённой инфраструктуры электрических сетей. Основу высоконадёжного транспортного участка такой сети составят ВОЛП, использующие оптический кабель встроенный в грозозащитный трос (ОКГТ) высоковольтных (110 кВ и выше) линий электропередачи. Разветвлённая сеть доступа (особенно "последняя миля") строится на основе низковольтной (0,4 кВ) распределительной сети электроснабжения по технологии РЬТ.

В результате научно-обоснованное построение сети доступа и транспортной телекоммуникационной сети на основе широко распространённой инфраструктуры электроэнергетических сетей позволит снизить капитальные и эксплуатационные затраты, связанные со строительством и техническим обслуживанием протяжённых линий связи, а также поможет преодолеть, возникшие уже сегодня и ожидаемые в ближайшем будущем, технические и экономические проблемы построения надёжной и разветвлённой цифровой сети связи России.

1. Ефремов В.Е. Передача информации по распределительным электрическим сетям 635 кВ. -М.: Энергия, 1971.

2. Смирнов Б.В., Ильин A.A. Передача сигналов по распределительным электрическим сетям. Основы теории и расчёта. Киев, 1963.

3. Костенко М.В., Перельман Л.С., Шкарин Ю.П. Волновые процессы и электрические помехи в многопроводных линиях высокого напряжения. М.: Энергия, 1973.

4. Акулынин П.К., Кощеев И.А., Кульбацкий К.Е. Теория связи по проводам. М.: Связьиздат, 1940. - 568 с.

5. Концепция создания современных цифровых сетей в энергетике. ЦДУ ЕЭС, 1995.

6. Каналы связи в энергосистемах: Сборник научных трудов ВНИИ электроэнергетики. М., Энергоиздат, 1981.

7. Передача информации в энергосистемах: Обзор доклада международной конференции по большим электрическим системам. М., Энергоатомиздат, 1988.

8. Денисьева О.М., Мирошников Д.Г. Средства связи для последней мили. М.: ИТЦ «Эко-Трендз», 1998. - 146 с.

9. Государственный стандарт СССР, Радиопомехи индустриальные от линий электропередачи и электрических подстанций, Нормы и методы измерений, Издательство стандартов, Москва.

10. Подгурский Ю., Заборовский В. Технологии и компоненты передачи данных по линиям электропитания, журнал «Сети», октябрь 1999, с. 38-47.

11. Vince Vittore, Nortel powers up utility/data system, «Telephony», October 13, 1997, p. 10.

12. Кощеев И.А. Теория связи по проводам. M.: Государственное издательство литературы по вопросам связи и радио, 1953. - 384 с.

13. Идельчик В.И. Электрические системы и сети. Москва: Энергоатомиздат, 1989. -592 с.

14. Веников В.А., Веников Г.В. Теория подобия и моделирования. Москва: Высшая школа, 1984. - 440 с.

15. Каден Г. Электромагнитные экраны в высокочастотной технике и технике электросвязи. М. Л.: Государственное энергетическое издательство. 1957. - 328 с.

16. Цым А.Ю., Камалягин В.И. Междугородные симметричные кабели для цифровых систем передачи.

17. Назаров В.И. Электропроводка. ЗАО "АСТВ", 1998, 256 с.

18. Кендэл М. Временные ряды. Москва: "Финансы и статистика", 1981. - 200 с.

19. Круг Г.К., Сосулин Ю.А., Фатуев В.А. Планирование эксперимента в задачах идентификации и экстраполяции. Москва: Издательство "Наука", 1977. - 208.

20. Перегудов В.Н. Метод наименьших квадратов и его применение в исследованиях. Москва: Издательство "Статистика", 1965. 340 с.

21. Демиденко Е.З. Линейная и нелинейная регрессия. Москва: "Финансы и статистика", 1981. - 304 с.22.

22. ГОСТ 27.002-89, Надёжность в технике. Основные понятия. Термины и определения, «Издательство стандартов», Москва, 1990.

23. Правила устройства электроустановок (ПУЭ-86), Издание шестое, «Энергоиздат», Москва, 1986.

24. Сборник директивных материалов по эксплуатации энергосистем. Электротехническая часть, Издание второе, «Энергоиздат», Москва, 1981.

25. Идельчик В.И., Электрические системы и сети, «Энергоатомиздат», Москва, 1989.

26. Руднева A.B., Швер Ц.А., Тимофеев Н.Т., Климатические факторы и проектирование линий связи и электропередачи, «Гидрометеоиздат», Ленинград, 1967.

27. Белоруссов Н.И., Саакян А.Е., Яковлева А.И. Справочник. Электрические кабели, провода и шнуры. Издание пятое, переработанное и дополненное. Москва: Энергоатомиздат, 1987. - 536 с.

28. Бернстейн А. Справочник статистических решений. Москва: Издательство "Статистика", 1968. - 162 с.

29. Шварцман В.О. Электрические измерения междугородных городских и сельских линий связи. Москва: Издательство "Связь", 1972. - 272 с.

30. Климатология и сверхдолгосрочный прогноз, Труды Всесоюзного совещания Метеорологической комиссии Географического общества СССР, «Гидрометеоиздат», Ленинград, 1977.

31. Левин Б.Р., Теория надёжности радиотехнических систем (математические основы), Москва, «Советское радио», 1978.

32. Варакин Л.Е. Системы связи с шумоподобными сигналами. Москва: "Радио и связь", 1985.- 384 с.

33. Power Line Telecommunication Forum Proceedings, May 7-8, Amsterdam, Netherlands.168

34. Воронцов A.C., Цым А.Ю., Петров Ю.М. Повышение надёжности волоконно-оптических линий передачи при помощи статистической процедуры входного контроля кабеля. Москва: Сборник научных трудов ЦНИИС, 1998. - с. 64-73.

35. Петров Ю.М. Альтернативная среда передачи для "последней мили". Москва: Тезисы докладов на LIV научной сессии, посвященной дню радио, 1999. - с. 65.

36. Петров Ю.М. Надёжность функционирования ВОЛП-ВЛ при низких температурах окружающей среды. Москва: журнал "Электросвязь", № 2, 1999. - с. 14-15.

37. Петров Ю.М. Проблема обеспечения надёжности функционирования ВОЛП-ВЛ и возможный метод её решения. Москва: Программа и тезисы докладов конференции "Телекоммуникационные и вычислительные системы", 1998. - с. 177.

38. Правила проектирования, строительства и эксплуатации волоконно-оптических линий связи на воздушных линиях электропередачи напряжением 110 кВ и выше. -Москва: Минтопэнерго, РАО ЕЭС России, 1999.

39. Строительные нормы и правила, часть II, раздел А, глава II, Госстрой, Москва, 1962.

40. Строительные нормы 318-65, Москва, 1966.

41. Карты районирования территории СССР по средней годовой продолжительности гроз в часах. ВНИИЭ по материалам Гидрометеослужбы.

42. Концепция развития сети электросвязи Ивановской области. Москва-Иваново: Международная Академия связи, ОАО "Ивтелеком", 1999.

43. Основные положения развития Взаимоувязанной сети связи Российской Федерации на перспективу до 2005 года. Руководящий документ. Москва: Государственная комиссия по электросвязи при Министерстве связи Российской Федерации, 1996.

44. Гроднев И.И., Курбатов Н.Д. Линейные сооружения связи. Москва: Издательство "Связь", 1974.- 544 с.

45. Убайдуллаев P.P. Волоконно-оптические сети. Москва: Эко-трендз, 1998. - 268 с.

46. МИНИСТЕРСТВО ТОПЛИВА И Э^РГЕТИКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

47. Государственное предпршгше ОТДЕЛЕНИЕ ДАЛЬНИХ1. ПЕРЕДАЧ105318, Москва-318, а/я 108, ул.Ткацкая, д. 1. Тел.: (095) 963-84-36, 962-90-57; Факс: (095)963-85-49. Email: odp@cmes.elektra. ш1. О (0702.2QQ0 №07-14-016/23 ^ОгделеН^^У™6^81^1. С, 4 ®

48. Диссертация Петрова Ю.М содержит комплекс научных и технических решений, обеспечивающих построение сетей доступа и транспортных сетей связи на инфраструктуре электрических сетей

49. В разработках ГП «Отделение дальних передач» используются следующие результаты диссертации:

50. Методы теоретического исследования параметров низковольтных электрических сетей как среды передачи широкопожхшых (вышкоасоростных) аигнатов связи.

51. Метод прогноза экстремальных климатических условий в течение всего срока службы волоконнсюптаческой линии передачи, сооружаемой на опорах воздушной линии (ВОЛП-ВЛ), обеспечивакхций снижение гоютности повреждений и достижение заданной надёжности ВОЛП-ВЛ

52. Начальник отдела связи, ктн ///^J^Z^ В Г. Ходатай1. P¿xttiütitttbi:

53. ИНН 7719024807 ГП «Отделе»»») Дальних Передач» Ми&едп&нврга РФ pit Hs 40502;810й3834«Ю0004 й!Ьа*аЙяойск<ш{ЗСБ 2695ПШ МБАКСБ РФ г. Маскш к/с т ЗО1ФШ:0б<)(ЮОО<И)О.342> БИК 044525342 Кодьк СЖЕЮ G478S04*,. QKOHX 66Ш

54. Министерство Российской Федерации по связи и информатизации ЦЕНТРАЛЬНЫЙ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ СВЯЗИ111141, Москва, Е-141, 1-й проезд Перова поля, S, ЦНИИС. Для телеграмм: Москва, Е-141, КОЛЬЕ

55. Тел,: 306-32-78, Факс: 274 00 67. Телекс: 412 292 CICLE RU. Телетайп: 111488, КОЛЬЕ. E-mail: postmast@zniismsk.su

56. УТВЕРЖДАЮ 1й заместитель ьного директора ктн1. Ю.А.Алексеев 2000 г.1. АКТ ВНЕДРЕНИЯрезультатов диссертации научного сотрудника ЦНИИС Петрова Ю.М.

57. Исследование альтернативной сети проводной связи и разработка методов её построения на инфраструктуре электрических сетей», представленной на соискание учёной степени кандидата технических наук

58. В разработках ЦНИИС использованы:

59. Модель и метод расчёта параметров среды передачи, используемой для создания разветвлённой сети доступа на основе низковольтной распределительной электрической сети 380/220 В, 50 Гц.

60. Результаты экспериментального исследования промышленных, городских и сельских низковольтных распределительных электрических сетей в диапазоне частот до 2 МГц.

61. Рекомендации по обеспечению заданных высоких показателей надёжности транспортной телекоммуникационной сети.02.0Л. чоо£> № ¿Г1. На №1. УТВЕРЖДАЮ»1. Первый заместительектора1. АКТ---Г * ЛРвнедрения результатов диссертационной на тему:

62. Исследование альтернативной сети проводной связи и разработка методов её построения на инфраструктуре электрических сетей», представленной на соискание учёной степени кандидата технических наук

63. Начальник научно-технического Я.Н. Назаров1ф09Ь Москва, ул. Двпеаатскай, 5 г е-таИ: гоЩ1есот<Щптр.го?рас.ги Теп- (+7-095) 292-7127 'Факс- .(+7-095) 924~7062

64. ОТКРЫТОЕ АКЦИОНЕРНОЕ ОБЩЕСТВО

65. УТВЕРЖДАЮ неральный директор 'ОСЗЯЗЪ1. Р. Зурман

66. Начальник технического отдела ^^ ОАО ГИПРОСВЯЗЬ уг^^1. Р. С. Гренадеров