автореферат диссертации по электротехнике, 05.09.02, диссертация на тему:Разработка и исследование кабеля с пленко-пористо-пленочной изоляцией для широкополосного абонентского доступа

004608175

На правах рукописи

Разработка и исследование кабеля с пленко-пористо-пленочиой изоляцией для широкополосного абонентского

доступа

Специальность 05.09.02 - Электротехнические материалы и изделия

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

? 6 СЕН 2010

Москва - 2010

004608175

Работа выполнена в открытом акционерном обществе Всероссийский научно-исследовательский, проектно-конструкторский и технологический институт кабельной промышленности (ОАО «ВНИИКП») и в закрытом акционерном обществе Самарская кабельная компания (ЗАО «СКК»).

ОАО "ВолгаТелеком".

Защита состоится 29 сентября 2010 г. в 14 час. 00 мин. на заседании диссертационного совета Д 520.026.01 в ОАО «ВНИИКП» по адресу: 111024, Москва, шоссе Энтузиастов, д.5.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ОАО «ВНИИКП»

Научный руководитель

кандидат технических наук, доцент Попов Виктор Борисович

Официальные оппоненты

доктор технических наук, с.н.с. Цым Александр Юрьевич кандидат технических наук, с.н.с. Абрамов Константин Константинович

Ведущая организация

Самарский филиал

Автореферат разослан

Ученый секретарь диссертационного совета, к.т.н.

И.А. Овчинникова

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. В России в настоящее время построено большое количество волоконно-оптических линий передачи как на магистральных и внутризоновых сетях, так и на городских телефонных сетях. На сетях связи для повышения пропускной способности стали применяться технологии спектрального уплотнения, основанные на принципе волнового мультиплексирования, т.е. разделения каналов по длине волны. Все это позволяет получить скорости передачи в несколько сотен Гбит/с и даже Тбит/с по одному оптическому волокну. Однако такие значительные объемы трафика имеют большую востребованность только при условии быстрого наращивания пропускной способности сетей абонентского доступа, т.е. необходимо иметь широкополосный абонентский доступ (ШПД). Сети ШПД являются наиболее дорогим сегментом сети связи. Затраты операторов на сети доступа могут достигать до 70% суммарных инвестиций. Поэтому традиционные операторы стремятся использовать существующие сети доступа как можно дольше. Однако на действующих линиях, построенных на основе кабелей типа ТПП, больших скоростей передачи для 100% уплотнения всех пар в кабеле обеспечить не удается. Обычно скорость передачи на действующих линиях не превышает 6-8 Мбит/с при длине линии не более 3 км.

В современных условиях в России стала широко использоваться для построения сети ШПД архитектура FTTx, согласно которой от узла связи до точки «х» прокладывается магистральный оптический кабель (ОК), а от точки «х» до абонента прокладывается распределительный симметричный кабель. На участке от точки «х» до абонента применяются высокоскоростные технологии xDSL (DSL - Digital Subscriber Line -цифровая абонентская линия), которые обеспечивают в зависимости от длины симметричного кабеля скорости передачи от 25 до 100 Мбит/с. Экономические условия в разных регионах России заметно различаются, поэтому в практике применяются различные архитектуры FTTx:

- FTTC - OK прокладывается от узла связи до микрорайона, квартала или группы домов;

- FTTB - ОК прокладывается от узла связи до одного большого здания;

- FTTH - OK прокладывается от узла связи до абонента (квартиры или отдельного коттеджа).

В масштабах России наибольшее применение находят технологии FTTC при длине симметричного кабеля 700-1000м и F l lb, при которой длина симметричного кабеля составляет 100-200м.

В настоящее время на сетях ШПД применяются конструкции кабелей, отличающиеся различной парностью, типом скрутки и изоляции токопроводящих жил. В кабелях связи для систем передачи xDSL и структурированных кабельных систем (СКС) применяется как сплошная, так и трехслойная пленко-пористо-пленочная полиэтиленовая изоляция жил. Использование пленко-пористо-пленочной изоляции дает ряд преимуществ: уменьшается величина диэлектрической проницаемости изоляции и, как следствие, снижается коэффициент затухания цепей кабеля, увеличивается дальность передачи; уменьшаются габариты кабеля, снижается расход материалов и, следовательно, уменьшается стоимость кабеля. В кабелях СКС 6 и 7 категорий для выполнения требований норм по коэффициенту затухания на высоких частотах применяется в основном пленко-пористо-пленочная изоляция жил. Надежность работы кабеля во многом определяется защитой цепей от воздействия внешних электромагнитных полей и электрической прочностью изоляции жил. Отличительной особенностью пленко-пористо-пленочной изоляции является формирование в наибольшем по объему пористом слое мелких закрытых газовых пор, поэтому для оценки возможности использования кабеля связи с пленко-пористо-пленочной изоляцией на сетях ШПД необходимо проведение исследования пробивных напряжений кабеля с данным типом изоляции. В ряде случаев, на сетях с использованием систем передачи xDSL применяются кабели с разнонаправленной (S-Z) скруткой пар, но наличие

больших нескрученных прямолинейных участков не позволяет обеспечить требования по параметрам взаимного влияния между цепями, особенно на высоких частотах, поэтому в кабелях ШПД необходимо использовать только однонаправленную скрутку пар.

Из всего отмеченного выше можно сделать вывод, что актуальной задачей является разработка и исследование кабеля ШПД с пленко-пористо-пленочной полиэтиленовой изоляцией и однонаправленной парной скруткой, который бы удовлетворял требованиям обеспечения скорости передачи до 100 Мбит/с с применением систем передачи xDSL при 100% использовании цепей кабеля, а также требованиям СКС в диапазоне частот до 100 МГц.

Состояние вопроса. Вопросы конструирования и оптимизации конструкций симметричных кабелей связи в нашей стране рассматривалась в работах А.Б. Цалиовича и К.К. Абрамова. В работе А.Б. Цалиовича оптимизация конструкции кабеля проводится по критерию минимизации его стоимости при заданных электрических характеристиках. В работах К.К. Абрамова рассматриваются вопросы моделирования и расчет обобщенного кабеля.

Что касается электромагнитных влияний (ЭМВ), то они рассматривались многими отечественными учеными: И.И. Гродневым, В.О. Шварцманом, В.А. Андреевым, А.Ю. Цымом и др. Из зарубежных ученых - В. Клейном, Г. Каденом и др. Задача анализа электромагнитных влияний между цепями сводится к решению обобщенной системы телеграфных уравнений, которое получают путем принятия различных ограничений и допущений. Например, в работах В.О. Шварцмана, И.И. Гроднева, В. Клейна решение телеграфных уравнений сделано в предположении слабых связей между отдельными цепями в пучке. При анализе ЭМВ между симметричными цепями не учитывалась асимметрия взаимовлияющих цепей и нагрузок. Также не учитывалось изменение электромагнитных связей по длине кабеля. При выводе уравнений для

взаимных влияний в указанных работах принимались допущения, справедливые для диапазона частот аналоговых систем передачи. В работах

B.А. Андреева для решения обобщенной системы телеграфных уравнений применен метод последовательных приближений. Предполагалось, что цепи многопроводных линий связи являются слабо нерегулярными, а также слабо связанными. Что касается кабелей с парной скруткой, то они в этих работах рассматривались как нерегулярные по длине. Обусловлено это тем, что в последние несколько десятков лет для кабелей городских телефонных сетей использовалась технология S-Z (разнонаправленной) скрутки, благодаря которой чередуются скрученные и нескрученные участки цепей. Вопросы анализа электромагнитной совместимости при оборудовании цепей многопроводной направляющей системы различными системами передачи рассмотрены А.Ю. Цымом. Им разработана универсальная частотная модель электромагнитной совместимости (ЭМС) цепей многопроводной направляющей системы. Это позволяет решать проблемы ЭМС цепей с применением аппаратуры цифровых и аналоговых систем передачи.

Исследованию электрической прочности изоляции посвящены работы отечественных ученых: Г.Н. Александрова, Э.Т. Лариной, И.Б. Пешкова,

C.М. Брагина, К.К. Абрамова, Н.Д. Калинина, Н.С. Лиманского. Исследования электрической прочности изоляции симметричных кабелей связи в основном проводились на кабелях с кордельно-полистирольной изоляцией.

С учетом изложенного, сформулируем цель и основные задачи настоящей диссертационной работы.

Целью диссертационной работы является разработка и исследование многопарного кабеля связи с пленко-пористо-пленочной полиэтиленовой изоляцией жил и однонаправленной парной скруткой, который бы отвечал требованиям обеспечения скорости передачи до 100 Мбит/с с применением систем передачи xDSL, а также требованиям СКС в диапазоне частот до 100 МГц.

Для достижения поставленной цели в работе решаются следующие задачи:

- анализ архитектур построения сетей проводного широкополосного абонентского доступа и требований современных систем передачи xDSL, предъявляемых к кабелям местной связи;

- определение норм на электрические параметры кабеля для широкополосного абонентского доступа, исходя из требований высокоскоростных систем передачи xDSL и требований СКС;

- разработка математической модели электромагнитных влияний между симметричными цепями кабеля парной скрутки с регулярной по длине конструкцией;

- теоретические и экспериментальные исследования параметров взаимного влияния кабеля в диапазоне частот до 100 МГц;

- исследование пробивных напряжений кабеля с пленко-пористо-пленочной изоляцией жил;

- разработка практических рекомендаций по конструированию и технологии изготовления кабеля ШПД, отвечающего требованиям высокоскоростных систем передачи xDSL и требованиям СКС.

Методы исследования. Для решения поставленных задач использовалась теория направляющих систем связи в части электромагнитных влияний между цепями, теория вероятностей и математическая статистика. Выводы и рекомендации, сформулированные в работе, основаны на теоретических и экспериментальных исследованиях, и расчетах с использованием аналитических и численных методов, реализованных в среде «MathCAD».

Научная новизна работы сводится к следующему:

1. Разработаны математические модели электромагнитных влияний между симметричными цепями кабелей с пленко-пористо-пленочной полиэтиленовой изоляцией и однонаправленной парной скруткой для широкополосного абонентского доступа.

2. Проведен теоретический анализ и выявлены основные закономерности изменения частотных характеристик взаимного влияния на ближнем и дальнем концах для исследуемого типа кабеля.

3. Теоретически показано и экспериментально подтверждено, что в исследуемом кабеле определяющим является непосредственное влияние между цепями, обусловленное регулярной и нерегулярной составляющими электромагнитной связи. Показано, что косвенные влияния через третьи цепи пренебрежимо малы.

4. Впервые проведены исследования пробивных напряжений кабеля с пленко-пористо-пленочной полиэтиленовой изоляцией жил на коротких образцах и на строительной длине. Показано, что минимальные значения пробивных напряжений исследуемого кабеля выше нормируемых значений испытательных напряжений.

5. Обосновано, что для обеспечения востребованной сегодня скорости передачи до 100 Мбит/с на сетях ШПД с использованием архитектур FTTC и FTTB необходимо применение специально разработанного для этой цели кабеля с пленко-пористо-пленочной изоляцией при 100% уплотнении всех пар высокоскоростными системами передачи xDSL.

Практическая ценность работы заключается в следующем:

1. Разработанные математические модели электромагнитных влияний позволяют анализировать параметры взаимных влияний различных конструкций кабелей связи парной скрутки с регулярными по длине симметричными цепями.

2. Установлены преобладающие составляющие взаимного влияния, позволяющие на этапе конструирования и производства кабеля принимать меры по уменьшению взаимных влияний путем изменения конструктивных параметров кабеля.

3. Определены нормы на параметры взаимного влияния между цепями кабеля на ближнем и дальнем концах в диапазоне частот работы

современных высокоскоростных систем передачи xDSL, позволяющие учитывать их при разработке и организации производства кабелей ШПД.

4. Определены величины пробивных напряжений между жилами и между жилами и экраном кабеля с пленко-пористо-пленочной изоляцией, которые позволяют учитывать их при разработке и организации производства кабелей ШПД.

5. На базе проведенных теоретических и экспериментальных исследований электромагнитных влияний между регулярными по длине цепями разработаны рекомендации, с точки зрения обеспечения высокой помехозащищенности цепей, по конструированию кабелей ШПД, отвечающих требованиям современных высокоскоростных систем передачи xDSL и требованиям СКС.

Реализация результатов работы. Результаты диссертационной работы использованы в ЗАО «Самарская кабельная компания» при разработке и организации производства кабелей ШПД в части разработки конструкций кабеля с пленко-пористо-пленочной изоляцией медных жил, нормирования параметров взаимного влияния на основе теоретических и экспериментальных исследований в диапазоне частот до 100 МГц, а также нормирования испытательных напряжений между жилами и между жилами и экраном. Результаты работы внедрены также в ОАО «Башинформсвязь» и в Самарском филиале ОАО «ВолгаТелеком».

Апробация работы. Основные положения и результаты работы докладывались и обсуждались на международных научно-технических конференциях «Проблемы техники и технологии телекоммуникаций» (г. Уфа, 2003 г.; г. Самара, 2005 г., 2009 г.), на международных научных сессиях, посвященных дню Радио (г. Москва, 2004 г., 2009 г.), на международной конференции «Развитие телекоммуникаций в России» (г. Сочи, 2006 г.), на XVII российской научной конференции профессорско-преподавательского состава, научных сотрудников и аспирантов (г. Самара, 2010 г.).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 18 работ, в том числе 6 работ в изданиях по перечню ВАК.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав и заключения, изложенных на 139 страницах машинописного текста, содержит 40 рисунков, 8 таблиц, список литературы из 89 наименований, а также приложение на 13 страницах. Общий объем диссертации составляет 161 страницу.

На защиту выносятся следующие основные положения:

- математические модели электромагнитных влияний на ближнем и дальнем концах кабеля между симметричными цепями с регулярной по длине конструкцией;

- результаты теоретических и экспериментальных исследований электромагнитных влияний между цепями кабеля в диапазоне частот до 100 МГц;

- исследование пробивных напряжений кабеля с пленко-пористо-пленочной изоляцией жил;

- практические рекомендации по конструированию и технологии производства кабеля ШПД, отвечающего требованиям высокоскоростных систем передачи xDSL и требованиям СКС.

Краткое содержание диссертационной работы.

Во введении обоснована актуальность, представлен анализ современного состояния вопроса, сформулированы цели и основные задачи исследования, показана новизна и практическая ценность работы, приведены основные положения, выносимые на защиту.

В первой главе проводится анализ архитектур построения широкополосного абонентского доступа. Для реализации ШПД используется существующие сети связи, а также строятся новые мультисервисные сети. На действующих в России сетях связи с симметричными кабелями для доставки широкополосных сервисов операторы активно используют технологии xDSL с использованием

архитектуры FTTx. В современных условиях на сетях ШПД на магистральном участке сети применяется архитектура F TTC и FTTB, а на абонентском участке используются различные системы передачи xDSL, которые обеспечивают в зависимости от длины медного кабеля скорость до 25 Мбит/с (ADSL2+), до 52 Мбит/с (VDSL) и до 100 Мбит/с (VDSL2). Для технической реализации ШПД по архитектурам FTTC и FTTB необходимо использовать специально разработанные медные кабели с пленко-пористо-пленочной изоляцией и однонаправленной парной скруткой, которые обеспечивают необходимую скорость передачи с применением систем передачи xDSL. При этом скорость передачи и длина линии в основном определяются затуханием сигнала и величиной помехозащищенности от взаимных влияний между цепями кабеля связи.

Разработаны основные требования, предъявляемые к кабелям ШПД при 100 % уплотнении всех пар высокоскоростными системами передач xDSL. Определены, исходя из требований высокоскоростных систем передач xDSL и требований СКС, нормы на электрические параметры кабеля для широкополосного абонентского доступа, в том числе на параметры взаимного влияния на ближнем и дальнем концах кабеля.

Во второй главе разработаны математические модели электромагнитных влияний на ближнем и дальнем концах между регулярными по длине симметричными цепями (СЦ) кабеля ШПД и выявлены основные закономерности изменения частотных характеристик влияния для данного типа кабеля.

Электромагнитные влияния (ЭМВ) между взаимовлияющими цепями исследованы путем решения уравнений Максвелла в квазистационарном режиме с помощью обобщенной системы телеграфных уравнений. Решение системы телеграфных уравнений запишем через передаточные функции влияния. Отношение напряжения на ближнем конце (БК) цепи, подверженной влиянию U0(p), к напряжению в начале влияющей цепи U(0,p) назовем передаточной функцией влияния на БК, а отношение

напряжения на дальнем конце (ДК) цепи, подверженной влиянию С/Др), к напряжению в начале влияющей цепи [7(0, р) - передаточной функцией влияния на ДК.

Рассмотрим электромагнитные влияния на БК и ДК. Электромагнитное влияние между симметричными цепями на БК обусловлено в основном непосредственным переходом энергии за счет регулярной и нерегулярной составляющих электромагнитной связи.

Передаточную функцию влияния на БК при регулярной составляющей электромагнитной связи между симметричными цепями запишем в виде:

2 (П+ПУ > (1)

где у, ,у 2 - коэффициенты распространения первой и второй цепей; р = /со -оператор Лапласа; Ь - длина СЦ; - коэффициент электромагнитной связи наБК.

Получено аналитическое выражение переходного затухания на БК в частотной области для регулярной составляющей электромагнитной связи:

12^ +Р{г

(2)

где а,2 = а, +а2 - коэффициент затухания 1-й и 2-й цепей, дБ/км; р 12 = Р| + р2 - коэффициент фазы 1-й и 2-й цепей, рад/км.

Рассмотрена нерегулярная составляющая электромагнитной связи -Ып{р,х) = рп12(х) , где пп(х) - случайная функция, описывающая изменение связей по длине цепи. Поведение нерегулярной составляющей связи определяется многими независимыми случайными факторами, что позволяет на основании предельной теоремы Ляпунова считать функцию и12 (х) стационарной. Для ее математического описания были использованы вероятностные характеристики: дисперсия Оп и нормированная автокорреляционная функция гп {г).

Количественно электромагнитное влияние на БК в частотной области для нерегулярной составляющей электромагнитной связи характеризуется средним значением квадрата модуля передаточной функции влияний

и средним значением переходного затухания Ай (га):

4(®) = -Ю18!*иСИ (3)

Получено аналитическое выражение переходного затухания на БК в частотной области для нерегулярной составляющей электромагнитной связи в следующем виде:

А0(а) = т%4-тё\[)па

ап(е-2^+1)

2 (<4 + #2)

(¿4 -Рп-1) + ¿Г""' соз/?,2/(1 - е'2"^)}

2«, 2 (<212 +Д22)2 е^иЯпД^О + в-2""^)"

(4)

2

где / - интервал корреляции нормированной автокорреляционной функции

Ф).

Суммарное электромагнитное влияние на БК определяется по формуле:

|2

\Кп{]со)\ +\Кш{]а)\

(5)

Таким образом, значение суммарного переходного затухания на БК получаем в следующем виде:

а^е-2"*1 +1)

{аЪ-РЪ^е2"»1- + со*Рп1{\-е2а^)} 2ап(а22 +Д22)2

С учетом полученного выражения (6) были проведены исследования электромагнитных влияний между СЦ на БК кабеля марки КЦПппП. Для расчета использовались исходные данные, полученные экспериментальным путем: Ц, =3,4-КГ14 (с/км)2; =1,735-Ю-7 . Графики частотной зависимости суммарного переходного затухания на БК для двух значений интервалов корреляции-/, соответствующих минимальному и максимальному шагу скрутки и двух длин кабеля марки КЦПппП показаны на рис.1 и рис. 2 соответственно.

Частота, МГц

— интервал корр.=47мм .....интервал корр.=12мм

Частота, МГц

— длина кабеля 1000 м .....длина кабеля 500 м

Рис.1 Графики суммарного (®) Рис.2 Графики суммарного (со) для двух длин шага скрутки для двух длин кабеля

Таким образом, исследования переходного затухания на БК между регулярными по длине СЦ кабеля широкополосного абонентского доступа с применением полученных формул показали, что электромагнитные влияния складываются из регулярной и нерегулярной составляющих электромагнитной связи. Причем, регулярная (равномерно распределенная

по длине) связь сказывается в относительно низкочастотной области, а нерегулярная - в более высокочастотной области. Увеличение длины линии приводит к уменьшению осцилляций, уменьшению значения переходного затухания в области низких частот, а также к завершению осцилляций на более низкой частоте. Увеличение шага скрутки (интервала корреляции)

уменьшает значение в высокочастотной области. Подбирая шаги

скрутки цепей, можно обеспечить увеличение переходного затухания на БК.

В симметричных кабелях связи электромагнитное влияние на ДК обусловлено в основном непосредственным переходом энергии и косвенным влиянием через третьи цепи при двойном переходе энергии. Передаточную функцию влияния для регулярной составляющей электромагнитной связи при непосредственном влиянии между цепями запишем в виде:

= 1-е-^1) (7)

Получено аналитическое выражение защищенности на ДК в частотной области для регулярной составляющей электромагнитной связи:

А3(а>) = - 201ё

-аЬ , (8)

2ДГ,

V /

где Ги- коэффициент электромагнитной связи на ДК; АТз ~tз{-t

з2 ~ разница

времени задержки распространения сигнала во взаимовлияющих цепях.

Поведение нерегулярной составляющей электромагнитной связи Рц{Р>х)= Р/п(х) определяется многими независимыми случайными факторами, что позволяет на основании предельной теоремы Ляпунова считать функцию /|2(х) стационарной. Для ее математического описания были использованы вероятностные характеристики: дисперсия и

нормированная автокорреляционная функция гf (?) . Количественно электромагнитное влияние на ДК в частотной области для нерегулярной составляющей электромагнитной связи характеризуется средним значением

квадрата модуля передаточной функции влияний |ЛГ/2(У<»)|2 и средним

значением защищенности А3(&).

Среднее значение защищенности на ДК определяется выражением:

(9)

Получено аналитическое выражение защищенности на ДК в частотной области для нерегулярной составляющей электромагнитной связи в следующем виде:

-о£

-2 а2Ь

1+_ соз^дт;/)+2СО5ЮДГ;/ -

(10)

Суммарное электромагнитное влияние на ДК определяется выражением:

л (й>) = -1018

- аЬ,

(П)

Таким образом, значение суммарной защищенности на ДК получаем в следующем виде:

' ^ \(2-2со$б>АТ31)Р^

2 АГ2

1 + -1(1 -созоДГ3/)+ 2со5©АГ/- 28'1афАТ*1 1Г соАТЛ

— аЬ (12)

С учетом полученного выражения (12) были проведены исследования электромагнитных влияний между СЦ на ДК кабеля марки КЦПппП. Для расчета использовались исходные данные, полученные экспериментальным

путем: =4.74-10~15 (с/км)2; Га =2,86-10"10. Графики для двух

длин кабеля представлены на рис. 3, для трех значений АТ3 - на рис. 4.

Частота, МГц

■ длина кабеля 500 м длина кабеля 1000 м

1Ср-

а

-5&"

0.01

■иСИ»

г)

■': V

0.1

1

10

100

Частота, МГц

— ЛГз=0.1 мкс/км —- ДГз=1 мхс/км -•■ДГз=0.01 мкс/км

Рис. 3 Графики А (а) для Рис. 4 Графики А (а>) для разных

двух длин кабеля значений АТз

Анализ полученных на рис. 3 и рис. 4 зависимостей показывает, что увеличение длины линии приводит к снижению суммарной защищенности, а также к возникновению осцилляций в высокочастотной области. Увеличение

АТ3 приводит к подъему А (&) в высокочастотной области. Причем

частота, с которой начинается подъем, тем ниже, чем больше величина АТ3.

Графики А (со) имеют монотонный спад в относительно низкочастотной

области, соответствующий 6 дБ/окт, обусловленный преобладанием нерегулярной составляющей электромагнитной связи. С ростом частоты появляются осцилляции, обусловленные регулярной составляющей электромагнитной связи.

Таким образом, были проведены теоретические исследования электромагнитных влияний между симметричными цепями кабеля на ближнем и дальнем концах. Показано, что изменение частотных характеристик влияния зависит от преобладания регулярной и нерегулярной составляющих электромагнитной связи по длине линии. Установлено, что

частотные характеристики взаимного влияния (ЧХВ) на ближнем конце зависят от величины электромагнитных связей с каждого участка по длине линии, от вероятностных характеристик этих связей, от шага скрутки. Частотные характеристики защищенности на дальнем конце зависят от значения электромагнитных связей по длине линии, длины линии, а также от различия времени задержки распространения сигнала во взаимовлияющих цепях. Изменение интервала корреляции в данном случае не влияет на величину суммарной усредненной защищенности.

На основе полученных аналитических соотношений для параметров взаимного влияния и проведенного теоретического анализа проведена идентификация электромагнитных влияний между регулярными по длине симметричными цепями. Для выявления составляющих влияния были проведены экспериментальные исследования электромагнитных влияний между взаимовлияющими цепями кабеля марки КЦПппП. Сначала определялись значения электромагнитных связей отдельно для регулярной и нерегулярной составляющих, а затем они подставлялись в разработанные математические модели. Далее проводилось сравнение полученной ЧХВ с экспериментальной ЧХВ. Сопоставление результатов расчета переходного затухания на ближнем и дальнем концах с экспериментальными данными показало их достаточное совпадение. Расхождение не превышает 15 %, что позволяет сделать вывод о правильности предложенной математической модели электромагнитных влияний между цепями исследуемого кабеля ШПД. Полученные выражения для расчета значений ЭМВ регулярных по длине СЦ позволяют по измеренным значениям электромагнитных влияний на ближнем и дальнем концах определять значения электромагнитных связей для регулярной составляющей взаимного влияния и вероятностные характеристики электромагнитных связей (дисперсии) для нерегулярной составляющей взаимного влияния. Используя полученные выражения для расчета электромагнитных связей и применяя разработанные математические модели, можно проводить исследования частотных

характеристик взаимного влияния различных конструкций симметричных кабелей парной скрутки с регулярной по длине конструкцией. Полученные данные о преобладающих составляющих взаимного влияния позволяют на этапе конструирования и производства кабеля принимать меры по уменьшению взаимных влияний путем подбора параметров кабеля.

Приводятся результаты экспериментальных исследований параметров взаимного влияния на ближнем и дальнем концах. При этом снижение значений переходного затухания на БК с ростом частоты составляет 4-5 дБ/окт. Снижение значений защищенности на ДК с ростом частоты не превышает 6 дБ/окт. Это говорит о том, что в исследуемых кабелях преобладает непосредственное влияние между цепями. Косвенные влияния через третьи цепи пренебрежимо малы.

Проведенные исследования показали, что разработанные кабели ШПД с пленко-пористо-пленочной изоляцией отвечают требованиям по параметрам взаимного влияния как для современных высокоскоростных систем передачи xDSL, так и для СКС в диапазоне частот до 100 МГц. Определено, что параметры взаимного влияния между цепями кабеля разных элементарных пучков на 25-30 дБ выше, чем между цепями внутри элементарных пучков. Рекомендовано, в связи с этим, ограничиться измерением этих параметров только внутри элементарных пучков.

Третья глава посвящена исследованию пробивных напряжений кабеля с пленко-пористо-пленочной изоляцией. Необходимость данного исследования для этого типа изоляции обусловлена тем, что в изоляции содержится большое количество газовых пор, которые имеют низкую электрическую прочность по сравнению со сплошным полиэтиленом. Определено, что пробивное напряжение пленко-пористо-пленочной изоляции определяется главным образом начальной ионизацией объема газовых пор, после чего все напряжение прикладывается к сплошным полиэтиленовым пленкам, наложенным на медную жилу и на пористый слой изоляции. Сплошные полиэтиленовые пленки увеличивают пробивное

напряжение изоляции в целом. Приводятся экспериментальные исследования пробивного напряжения изоляции на коротких образцах кабелей. Впервые на основе проведенных экспериментальных исследований на коротких отрезках кабелей с пленко-пористо-пленочной изоляцией жил и с помощью статистической обработки определены средние значения

пробивных напряжений: между жилами ^„Рж_ж ~ 5,6 кВ и между жилами и

экраном U = 5,7 кВ при среднеквадратическом отклонении 0,2 кВ и

"Рж-экр

0,21 кВ соответственно. Определены пробивные напряжения пленко-пористо-пленочной полиэтиленовой изоляции кабеля на величине строительной длины. Средние минимальные значения пробивных напряжений на строительной длине (850 м) равны: между жилами ÜNwh ж_ж =

4,7 кВ; между жилами и экраном U„ ж_11:р = 4,8 кВ.

Показано, что минимальные значения пробивных напряжений исследуемого кабеля выше нормируемых значений испытательных напряжений.

В четвертой главе даны практические рекомендации по разработке конструкций и технологии производства кабелей для сетей ШПД. Приведены особенности технологического процесса и допустимые отклонения конструктивных параметров кабеля на этапе его изготовления. Приведены расчеты конструкции кабеля, расхода основных материалов, результаты измерений волнового сопротивления и коэффициента затухания цепей кабеля в частотном диапазоне до 100 МГц. Измеренные значения находятся в пределах, нормируемых для кабелей СКС 5 категории. Показаны результаты практического внедрения разработанного кабеля для сетей ШПД. Разработаны и внедрены в производство кабели связи, предназначенные для эксплуатации на сетях абонентского широкополосного доступа, оборудованных системами передачи xDSL (ADSL2, ADSL2+, VDSL, VDSL2) при скорости передачи до 100 Мбит/с, и в структурированных кабельных системах в частотном диапазоне до 100 МГц.

В заключении сформулированы основные результаты работы:

1. Проведен анализ современных технологий высокоскоростной передачи информации, применяемых при построении сети широкополосного абонентского доступа с использованием архитектуры FTTx. Обосновано, что для обеспечения востребованной скорости передачи информации на абонентских сетях широкополосного доступа до 100 Мбит/с необходимо использование специально разработанного для этой цели кабеля связи с пленко-пористо-пленочной полиэтиленовой изоляцией жил и однонаправленной парной скруткой, обладающего высокой помехозащищенностью между цепями от взаимных влияний. Определены нормы на электрические параметры кабеля для широкополосного абонентского доступа, исходя из требований высокоскоростных систем передачи xDSL и требований СКС.

2. Разработаны математические модели электромагнитных влияний между цепями кабелей с парной однонаправленной скруткой для широкополосного абонентского доступа. Получены аналитические выражения для частотных характеристик взаимных влияний между цепями кабеля на ближнем и дальнем концах. Проведен теоретический анализ и выявлены основные закономерности изменения частотных характеристик взаимного влияния. Показано, что эти изменения зависят от преобладания регулярной и нерегулярной составляющих электромагнитных связей. Проведена идентификация электромагнитных влияний между регулярными по длине симметричными цепями и определены значения электромагнитных связей.

3. Проведены экспериментальные исследования параметров взаимного влияния кабеля на ближнем и дальнем концах. Результаты расчета параметров взаимного влияния по полученным аналитическим выражениям согласуются с измеренными данными. Это позволяет сделать вывод о правильности предложенных математических моделей электромагнитного влияния между цепями кабеля. Установлено, что в исследуемом кабеле

определяющим является непосредственное влияние между симметричными цепями, а косвенными влияниями через третьи цепи можно пренебречь. Показано, что разработанные кабели отвечают требованиям по параметрам взаимного влияния как для современных высокоскоростных систем передачи xDSL, так и для СКС в диапазоне частот до 100 МГц.

4. Полученные выражения для расчета значений электромагнитных связей и разработанные математические модели электромагнитных влияний позволяют проводить исследования частотных характеристик взаимного влияния различных конструкций симметричных кабелей парной скрутки с регулярной по длине конструкцией и на основе полученных данных принимать меры по уменьшению взаимных влияний путем подбора конструктивных параметров кабеля на этапе его конструирования и производства.

5. Проведены экспериментальные исследования пробивных напряжений кабеля с пленко-пористо-пленочной изоляцией жил. Впервые на основе проведенных исследований определены значения пробивных напряжений между жилами и между жилами и экраном. Показано, что минимальные значения пробивных напряжений исследуемого кабеля выше нормируемых значений испытательных напряжений.

6. Разработаны основные требования, предъявляемые к кабелям абонентского ШЦД при 100% загрузке их высокоскоростными системами передачи xDSL. Показано, что кабели с парной однонаправленной скруткой и пленко-пористо-пленочной изоляцией жил могут применяться при строительстве сетей 1ППД с использованием систем передачи xDSL и в структурированных кабельных системах.

7. Приведены особенности технологического процесса и допустимые отклонения конструктивных параметров кабеля на этапе его изготовления. Даны практические рекомендации по разработке конструкций и технологии производства кабелей для сетей ШПД, проведен расчет конструкций кабеля и расхода основных материалов.

8. На основании проведенных в работе теоретических и экспериментальных исследований разработаны и внедрены в производство кабели связи, предназначенные для сетей широкополосного абонентского доступа. Серийное производство и эксплуатация кабеля показали, что данный кабель по своим характеристикам полностью соответствуют требованиям, предъявляемым к кабелям ШПД при использовании его на сетях операторов связи, оборудованных системами передачи xDSL при скорости передачи до 100 Мбит/с, а также в СКС в частотном диапазоне до 100 МГц.

В приложении приведены результаты измерения параметров передачи и параметров взаимного влияния кабеля, результаты исследования пробивных напряжений кабеля с пленко-пористо-пленочной изоляцией, результаты расчета конструкции кабеля и расхода основных материалов, а также документы, подтверждающие внедрение результатов

диссертационной работы.

Опубликованные работы по теме диссертации:

1. Бульхин А.К., Баннов В.В., Кузнецов A.JI. Новые технологии в новых кабелях // Кабели и провода. 2003. №2. с. 18-20.

2. Андреев В.А., Родионов В.Н., Баннов В.В., Попов Б.В. Новые кабели местной связи для цифрового абонентского доступа. Четвертая международная научно-техническая конференция «Проблемы техники и технологии телекоммуникаций». Материалы конференции. Уфа, 2003. с. 145-146.

3. Андреев В.А., Баннов В.В., Попов Б.В., Родионов B.R Результаты исследования электрических характеристик кабелей местной связи производства ЗАО «Самарская кабельная компания» для цифрового абонентского доступа // Инфокоммуникационные технологии. 2004. №2. с. 9-12.

4. Баннов В.В., Некрасов А.Н., Родионов В.Н., Попов В.Б. Новые

малопарные цифровые электрические кабели местной связи. Пятая международная научно-техническая конференция «Проблемы техники и технологии телекоммуникаций». Материалы конференции. Самара, 2004. с. 109-112.

5. Андреев В.А., Родионов В.Н., Баннов В.В., Попов Б.В. О новых разработках кабелей местной связи для цифрового абонентского доступа. Труды Российского научно-технического общества радиотехники, электроники и связи имени А.С.Попова. Серия: Научная сессия, посвященная дню радио. Выпуск LIX-1. М., 2004. с. 171-172.

6. Парфенов Ю.А., Власов В.Е., Баннов В.В. Некоторые технологические аспекты производства цифровых кабелей связи // Электросвязь. 2004. № 11. с. 22-23.

7. Андреев В.А., Родионов В.Н., Баннов В.В., Попов Б.В. Новые электрические кабели местной связи для цифрового абонентского доступа // Вестник связи. 2004. № 4. с. 177-179.

8. Баннов В.В., Воропаев C.B., Попов Б.В., Попов В.Б. Новый кабель для сельской телефонной сети // Вестник связи. 2005. № 9. с. 39-40.

9. Баннов В.В., Некрасов А.Н. Разработка и результаты внедрения новых кабелей абонентского доступа и сельской связи //Телекоммуникационное поле регионов. 2005. № 3. с. 13-15.

10. Баннов В.В., Некрасов А.Н. Электрические кабели местной связи производства ЗАО «Самарская кабельная компания» для цифровых сетей абонентского доступа. Девятая международная конференция «Развитие телекоммуникаций в России». Материалы конференции. Сочи, 2006. с. 35-39.

11. Андреев В.А., Баннов В.В., Попов Б.В., Попов В.Б. ЭМС цепей кабелей ГТС с пленко-пористо-пленочной изоляцией //Вестник связи. 2007. № 9. с. 85-87.

12. Баннов В.В., Попов В.Б. Исследование электрической прочности симметричного кабеля с пленко-пористо-пленочной изоляцией для цифрового абонентского доступа // Кабели и провода . 2009. №3.с.12-14.

13. Баннов В.В. Электрическая прочность кабеля для цифрового абонентского доступа // Вестник связи. 2009. №11. с. 43-44.

14. Баннов В.В. Математическая модель электромагнитных влияний на ближнем конце между цепями симметричного кабеля для широкополосного абонентского доступа с пленко-пористо-пленочной полиэтиленовой изоляцией // Кабели и провода. 2009. № 5. с. 20-23.

15. Баннов В.В. Математическая модель электромагнитных влияний на ближнем конце между цепями симметричного кабеля для широкополосного абонентского доступа с использованием технологий РТТх. Десятая международная научно-техническая конференция «Проблемы техники и технологии телекоммуникаций». Материалы конференции / ПГУТИ. Самара, 2009. с. 343-346.

16. Баннов В.В., Попов Б.В., Попов В.Б. Результаты эксперементальных исследований электрической прочности симметричных кабелей для цифрового абонентского доступа. Труды Российского научно-технического общества радиотехники, электроники и связи имени А.С.Попова. Серия: Научная сессия, посвященная дню радио. Выпуск ЬХГ/. М., 2009. с. 141-143.

17. Баннов В.В. Математическая модель электромагнитных влияний на дальнем конце между цепями кабеля для широкополосного абонентского доступа. XVII российская научная конференция профессорско-преподавательского состава, научных сотрудников и аспирантов. Материалы конференции / ПГУТИ. Самара, 2010. с.107-108.

18. Баннов В.В., Попов В.Б. Математическая модель электромагнитных влияний на дальнем конце между цепями кабеля для широкополосного абонентского доступа // Электросвязь. 2010. № 2. с. 18-21.

Подписано в печать 17.08.10. Формат 60 х 84/16 Бумага ксероксная. Печать оперативная. Объем - 1,75 усл. и. л. Заказ № 103. Тираж 100 экз.

Отпечатано в типографии «Инсома-пресс» ул. Сов. Армии, 217, р. тел. 926-07-51

Введение.

Глава 1 Анализ методов построения сетей широкополосного абонентского доступа.

1.1 Общие положения.

1.2 Классификация и характеристика технологий xDSL.

1.2.1 Классификация технологий xDSL , применяемых в сетях широкополосного абонентского доступа.

1.2.2 Асимметричные технологии xDSL

1.2.3 Симметричные технологии xDSL

1.3. Основные требования , предъявляемые к разрабатываемым кабелям для широкополосного абонентского доступа.

1.3.1 Общие положения.

1.3.2 Нормирование параметров взаимного влияния кабеля исходя из условий работы систем передачи xDSL.

1.3.3 Нормирование электрических параметров кабеля исходя из условий работы структурированных кабельных систем.

1.4 Выводы.

Глава 2 Исследование электромагнитных влияний между цепями кабеля с пленко-пористо-пленочной полиэтиленовой изоляцией для широкополосного абонентского доступа.

2.1 Постановка задачи.

2.2 Уравнения влияния между симметричными цепями.

2.3 Разработка математической модели электромагнитных влияний между симметричными цепями на ближнем конце.

2.4 Разработка математической модели электромагнитных влияний между симметричными цепями на дальнем конце.

2.5 Экспериментальные исследования электромагнитных влияний между цепями кабеля.

2.5.1 Определение значений электромагнитных связей между цепями на основе экспериментальных исследований

2.5.2 Результаты экспериментальных исследований параметров взаимного влияния на строительных длинах кабеля в диапазоне частот до 100 МГц.

2.6 Выводы.

Глава 3 Исследование пробивных напряжений кабеля с пленко-пористо-пленочной изоляцией для широкополосного абонентского доступа

3.1 Постановка задачи.

3.2 Кратковременная электрическая прочность пленко-пористо-пленочной изоляции кабеля.

3.3 Статистические методы определения кратковременной электрической прочности изоляции кабеля.

3.4 Оценка пробивных напряжений кабеля с пленко-пористо-пленочной изоляцией на строительной длине.

3.5 Выводы.

Глава 4 Конструирование и технология производства кабеля с пленко-пористо-пленочной полиэтиленовой изоляцией для сетей широкополосного абонентского доступа.

4.1 Постановка задачи.

4.2 Особенности технологического процесса производства кабеля для широкополосного абонентского доступа

4.2.1 Общие положения.

4.2.2 Особенности технологии изготовления медных жил кабеля для широкополосного абонентского доступа.

4.2.3 Особенности технологии наложения пленко-пористо-пленочной изоляции кабеля для широкополосного абонентского доступа.

4.2.4 Оценка рабочей емкости кабеля с пленко-пористо-пленочной полиэтиленовой изоляцией.

4.2.5 Особенности процесса скрутки изолированных жил кабеля для широкополосного абонентского доступа.

Актуальность работы. В настоящее время влияние информации на все аспекты деятельности человечества свидетельствует о том, что оно находится на этапе построения мирового информационного общества. Успехи в решении этой глобальной задачи во многом определяются уровнем развития инфокоммуникационных технологий (ИКТ). Сегодня темпы развития ИКТ опережают темпы развития других отраслей деятельности современного общества, что свидетельствует о наступлении информационной эры, сменившей эру индустриальную. Такое положение характерно как для мира в целом, так и для России. Прогресс в ИКТ связан с большими успехами в развитии микроэлектроники и с достижениями в волоконно-оптических технологиях. Быстрое продвижение на телекоммуникационный рынок волоконно-оптических систем связи обусловлено большей пропускной способностью по сравнению с системами на традиционных электрических кабелях связи. В России в настоящее время построено большое количество волоконно-оптических линий передачи как на магистральных и внутризоновых сетях, так и на городских телефонных сетях. На сетях связи для повышения пропускной способности применяются технологии спектрального уплотнения DWDM, основанные на принципе волнового мультиплексирования, т.е. разделения каналов по длине волны. Все это позволяет получить скорости передачи в несколько сотен Гбит/с и даже Тбит/с по одному оптическому волокну.

Однако такие значительные объемы трафика имеют большую востребованность только при условии быстрого наращивания пропускной способности сетей абонентского доступа, т.е. необходимо иметь широкополосный абонентский доступ (ШПД). В мире и в России активному развитию ШПД уделялось недостаточно внимания. Одной из основных причин такого положения является тот факт, что ШПД является наиболее дорогим сегментом сети связи. Затраты операторов на сети доступа могут достигать до 70% суммарных инвестиций [1]. Поэтому традиционные операторы стремятся использовать существующие сети доступа как можно дольше. Однако на действующих линиях на основе кабелей типа 11ИI больших скоростей передачи для 100% действующих в кабеле пар обеспечить не удается. Обычно скорость передачи на действующих линиях не превышает 6-8 Мбит/с при длине линии не более 3 км. В последние годы, особенно в годы экономического кризиса, инвестиции на магистральные и внутризоновые линии заметно сократились, а на сети ШПД — заметно возросли. Сегодня вопросам построения и оптимизации сетей ШПД уделяется очень много внимания в публикациях ведущих журналов, часто проводятся семинары, публикуются тематические сборники статей. Согласно [2] в России по сравнению с 2007 г. ожидается почти 6-ти кратный рост ШПД. В 2010 г. удельный показатель по ШПД составит около 11 линий, а в 2015 г. — почти 18 линий на 100 жителей.

В современных условиях в России стала широко использоваться для построения сети ШПД архитектура FTTx, согласно которой от узла связи до точки «х» прокладывается магистральный оптический кабель (ОК), а от точки «х» до абонента прокладывается распределительный симметричный кабель. На участке от точки «х» до абонента в настоящее время в основном применяются высокоскоростные системы передачи xDSL, которые обеспечивают в зависимости от длины симметричного кабеля скорости передачи от 25 до 100 Мбит/с. Экономические условия в разных регионах России заметно различаются, поэтому в практике применяются различные архитектуры FTTx:

- FTTC - когда ОК прокладывается от узла связи до микрорайона, квартала или группы домов;

- FTTB — ОК прокладывается от узла связи до одного большого здания;

- FTTH - ОК прокладывается от узла связи до абонента (квартиры или отдельного коттеджа).

В масштабах России наибольшее применение находят технологии FTTC, когда длина симметричного кабеля .составляет 700-1000м и FTTB, при которой длина симметричного кабеля составляет 100-200м. Эти архитектуры находят применение не только в больших городах, но и в городах областного подчинения и в крупных селах.

В настоящее время на сетях ШПД применяются конструкции кабелей, отличающиеся различной парностью, типом скрутки и изоляции токопроводящих жил. В кабелях связи для систем передачи xDSL и структурированных кабельных систем (СКС) применяется как сплошная, так и трехслойная пленко-пористо-пленочная полиэтиленовая изоляция жил. Использование пленко-пористо-пленочной изоляции дает ряд преимуществ: уменьшается величина диэлектрической проницаемости изоляции и, как следствие, снижается коэффициент затухания цепей кабеля и увеличивается дальность передачи; уменьшаются габариты кабеля, снижается расход материалов и, следовательно, уменьшается стоимость кабеля. В кабелях СКС 6 и 7 категорий для выполнения требований норм по коэффициенту затухания на высоких частотах применяется в основном пленко-пористо-пленочная изоляция жил. Надежность работы кабеля во многом определяется защитой цепей от воздействия внешних электромагнитных полей и электрической прочностью изоляции жил. Отличительной особенностью пленко-пористо-пленочной изоляции является формирование в наибольшем по объему пористом слое мелких закрытых газовых пор, поэтому для оценки возможности использования кабеля связи с пленко-пористо-пленочной изоляцией на сети ШПД необходимо проведение исследования пробивных напряжений данного вида изоляции. В ряде случаев, на сетях с использованием систем передачи xDSL применяется разнонаправленная (S-Z) скрутка, но наличие больших нескрученных прямолинейных участков между разнонаправленными участками скрутки не позволяет обеспечить требования по параметрам взаимного влияния между цепями, особенно на высоких частотах, поэтому в кабелях ШПД необходимо использовать парную однонаправленную скрутку.

Из всего отмеченного выше можно сделать вывод, что актуальной задачей является разработка и исследование кабеля ШПД с пленко-пористо-пленочной полиэтиленовой изоляцией и однонаправленной парной скруткой, который бы удовлетворял требованиям обеспечения скорости передачи до 100 Мбит/с с применением систем передачи xDSL при 100% использовании цепей кабеля, а также требованиям структурированных кабельных систем (СКС) в диапазоне частот до 100 МГц.

Состояние вопроса. Вопросы конструирования и оптимизации конструкций симметричных кабелей связи в нашей стране рассматривалась в работах А.Б. Цалиовича и К.К. Абрамова [3-5]. В работе А.Б. Цалиовича оптимизация конструкции кабеля проводится по критерию минимизации его стоимости при заданных электрических характеристиках. В работах К.К. Абрамова рассматриваются вопросы моделирования и расчет обобщенного кабеля. Имеются разработки кабелей местной связи для сетей ШПД в ОАО «Сарансккабель». Однако данные кабели обеспечивают передачу информации со скоростями только до 25 Мбит/с в частотном диапазоне до 2 МГц, что не позволяет их использовать со всеми высокоскоростными системами передачи xDSL, а также в СКС.

Что касается электромагнитных влияний, то они рассматривались многими отечественными учеными: И.И. Гродневым, В.О. Шварцманом, В.А. Андреевым, А.Д. Ионовым, А.Ю. Цымом, С.М. Верником, Э.Л. Портновым и др. Из зарубежных ученых - В. Клейном, Г. Каденом, Э.Ф. Венсом и др.

Математическое описание электромагнитных влияний (ЭМВ) между цепями основано на решении уравнений Максвелла во временной области. Однако такой подход оказывается весьма сложным, и поэтому прибегают к определенным приближениям. В частности предполагают, что по цепям связи распространяются только квази-ТЕМ-волны. В этом случае от уравнений Максвелла во временной области переходят к системе обыкновенных дифференциальных уравнений в частотной области. Таким образом, задача анализа электромагнитных влияний между цепями сводится к решению обобщенной системы телеграфных уравнений, которое получают также путем принятия различных ограничений и допущений. Например, в работах В.О. Шварцмана, И.И. Гроднева, В. Клейна [6-8] они сводились к следующему. Решение телеграфных уравнений сделано в предположении слабых связей между отдельными цепями в пучке. При анализе ЭМВ между цепями многопроводных линий связи рассматривались всего три цепи: влияющая цепь; цепь, подверженная влиянию; третья цепь, в которую объединялись все искусственные и физические цепи независимо от их конструкции, нагрузочных сопротивлений и длины линий связи. При анализе ЭМВ между симметричными цепями не учитывалась асимметрия взаимовлияющих цепей и нагрузок. Также не учитывалось изменение электромагнитных связей по длине кабеля. При выводе уравнений для взаимных влияний в указанных работах принимались, допущения, справедливые для диапазона частот аналоговых систем передачи. В работах В.А. Андреева и H.A. Самойловой [9-11] для решения обобщенной системы телеграфных уравнений применен метод последовательных приближений. Предполагалось, что цепи многопроводных линий связи являются слабо нерегулярными, а также слабо связанными. Выявлены основные пути перехода энергии и составляющие электромагнитных связей между взаимовлияющими цепями. Касательно кабелей с парной скруткой, то они в этих работах рассматривались как нерегулярные по длине. Обусловлено это тем, что в последние несколько десятков лет для кабелей городских телефонных сетей использовалась технология S-Z (разнонаправленной) скрутки, при которой чередуются скрученные и нескрученные участки цепей. В работе [11] исследуется электромагнитная совместимость кабелей внутриобъектовой связи нерегулярной конструкции, где за основу принята также 8-2 скрутка, которая не обеспечивает высокую помехозащищенность цепей от взаимных влияний.

В работе А.Д. Ионова рассмотрена возможность оценки качества кабельных линий передачи на основе статистических моделей нерегулярных цепей кабелей различных конструкций. Полученные соотношения непосредственного и косвенного влияний устанавливают взаимосвязь выходных параметров взаимных влияний от статистических характеристик неоднородностей коэффициентов электромагнитных связей, функции изменения волнового сопротивления, влияющей и подверженной влиянию цепи. Вопросы анализа электромагнитной совместимости при оборудовании цепей многопроводной направляющей системы различными системами передачи рассмотрены А.Ю. Цымом в работах [13-15]. В [13] разработана универсальная частотная модель электромагнитной совместимости (ЭМС) цепей многопроводной направляющей системы, в которой сигнал представлен в виде спектральной плотности, а тракты прохождения сигнала-как цепочки четырехполюсников с заданными коэффициентами передачи, на выходе которых определяется мощность помехи и вероятность мгновенных значений напряжения. Это позволяет решать проблемы ЭМС цепей с применением аппаратуры цифровых и аналоговых систем передачи, а также предоставляет возможность нормирования электрических характеристик строительных длин кабелей, усилительных участков аналоговых систем передачи и регенерационных участков цифровых систем передачи.

Исследованию кратковременной электрической прочности посвящены работы отечественных ученых: Г.Н. Александрова, Э.Т. Лариной, И.Б. Пешкова, С.М. Брагина, К.К. Абрамова, Н.Д. Калинина, Н.С. Лиманского [17-21]. Исследования электрической прочности изоляции симметричных кабелей проводились в работах [19-21] в основном на коротких образцах кабеля с кордельно-полистирольной изоляцией.

С учетом изложенного, сформулируем цель и основные задачи настоящей диссертационной работы.

Цель работы. Целью настоящей диссертационной работы является разработка и исследование многопарных кабелей связи с пленко-пористо-пленочной полиэтиленовой изоляцией жил и однонаправленной парной скруткой, отвечающих требованиям обеспечения скорости передачи до 100 Мбит/с с применением систем передачи xDSL, а также требованиям СКС в диапазоне частот до 100 МГц.

Для достижения поставленной цели в работе решаются следующие задачи:

- анализ архитектур построения сетей широкополосного абонентского доступа и требований современных систем передачи xDSL, предъявляемых к кабелям местной связи;

- определение норм на электрические параметры кабеля для широкополосного абонентского доступа, исходя из требований высокоскоростных систем передачи xDSL и требований СКС.

- разработка математической модели электромагнитных влияний между симметричными цепями кабеля парной скрутки с регулярной по длине конструкцией;

- теоретические и экспериментальные исследования параметров взаимного влияния кабеля в диапазоне частот до 100 МГц;

- исследование пробивных напряжений пленко-пористо-пленочной изоляции жил кабеля;

- разработка практических рекомендаций по конструированию и технологии изготовления кабеля ШПД, отвечающего требованиям высокоскоростных систем передачи xDSL и требованиям СКС.

Методы исследования. Для решения поставленных задач использовалась теория направляющих систем в части электромагнитных влияний между цепями, теория вероятностей и математическая статистика. Выводы и рекомендации, сформулированные в работе, основаны на теоретических и экспериментальных исследованиях и расчетах с использованием аналитических и численных методов, реализованных в среде «MATHCAD».

Научная новизна работы сводится к следующему:

1. Разработаны математические модели электромагнитных влияний между симметричными цепями кабелей с пленко-пористо-пленочной полиэтиленовой изоляцией и однонаправленной парной скруткой для широкополосного абонентского доступа.

2. Проведен теоретический анализ и выявлены основные закономерности изменения частотных характеристик взаимного влияния на ближнем и дальнем концах для исследуемого типа кабеля.

3. Теоретически показано и экспериментально подтверждено, что в исследуемом кабеле определяющим является непосредственное влияние между цепями, обусловленное регулярной и нерегулярной составляющей электромагнитных влияний. Показано, что косвенные влияния через третьи цепи пренебрежимо малы.

4. Впервые проведены исследования пробивных напряжений кабеля с пленко-пористо-пленочной полиэтиленовой изоляцией жил на коротких образцах, а также определены пробивные напряжения на строительной длине. Показано, что минимальные значения пробивных напряжений исследуемого кабеля выше нормируемых значений испытательных напряжений.

5. Обосновано, что для обеспечения востребованной сегодня скорости передачи до 100 Мбит/с на сетях ШПД с применением архитектур FTTC и FTTB необходимо применение специально разработанного для этой цели кабеля с пленко-пористо-пленочной изоляцией при 100% загрузке рабочих пар высокоскоростными системами передачи xDSL.

Практическая ценность работы заключается в следующем:

1. Разработанные математические модели электромагнитных влияний позволяют анализировать параметры взаимных влияний для различных конструкций кабелей связи парной скрутки с регулярными по длине симметричными цепями.

2. Установлены преобладающие составляющие взаимного влияния, позволяющие на этапе конструирования и производства кабеля принимать меры по уменьшению взаимных влияний путем изменения конструктивных параметров кабеля.

3. Определены нормы на параметры взаимного влияния между цепями кабеля на ближнем и дальнем концах в диапазоне частот работы современных высокоскоростных систем передачи xDSL, позволяющие учитывать их при разработке и организации производства кабелей ТТТТТД.

4. Определены величины пробивных напряжений между жилами и между жилами и экраном кабеля с пленко-пористо-пленочной изоляцией, которые позволяют учитывать их при разработке и организации производства кабелей ШПД.

5. На базе проведенных теоретических и экспериментальных исследований электромагнитных влияний между регулярными по длине цепями разработаны рекомендации, с точки зрения обеспечения высокой помехозащищенности цепей, по конструированию кабелей ШПД, отвечающих требованиям современных высокоскоростных систем передачи xDSL и требованиям СКС.

Реализация результатов работы. Результаты диссертационной работы использованы в ЗАО «Самарская кабельная компания» при разработке и организации производства кабелей ШПД в части разработки конструкций кабеля с пленко-пористо-пленочной изоляцией медных жил, нормирования параметров взаимного влияния на основе теоретических и экспериментальных исследований в диапазоне частот до 100 МГц, а также нормирования испытательных напряжений между жилами и между жилами и экраном. Результаты работы внедрены также в ОАО «Башинформсвязь» и в Самарском филиале ОАО «Волгателеком».

Апробация работы. Основные положения и результаты работы докладывались и обсуждались на международных научно-технических конференциях «Проблемы техники и технологии телекоммуникаций» (г.Уфа, 2003г.; г. Самара, 2005г., 2009г.) [82-84], на международных научных сессиях, посвященных дню Радио (г. Москва, 2004г., 2009г.) [85-86], на международной конференции «Развитие телекоммуникаций в России» (г. Сочи, 2006 г.) [87], на XVII российской научной конференция профессорско-преподавательского состава, научных сотрудников и аспирантов (г. Самара, 2010 г.) [88].

Публикации. По теме диссертации опубликовано 18 работ, в том числе 6 работ в изданиях по перечню ВАК.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав и заключения, изложенных на 139 страницах машинописного текста, содержит 40 рисунков, 8 таблиц, список литературы из 89 наименований, а также приложение на 13 страницах. Общий объем диссертации составляет 161 страницу.

Основные результаты диссертационной работы сводятся к следующему:

1. Проведен анализ современных технологий высокоскоростной передачи информации, применяемых при построении сети широкополосного доступа с использованием архитектуры FTTx. Обосновано, что для обеспечения востребованной скорости передачи информации на абонентских сетях широкополосного доступа до 100 Мбит/с необходимо использование специально разработанного для этой цели кабеля связи с пленко-пористо-пленочной полиэтиленовой изоляцией жил, обладающего высокой помехозащищенностью между цепями от взаимных влияний. Определены нормы на электрические параметры кабеля для широкополосного абонентского доступа, исходя из требований высокоскоростных систем передачи xDSL и СКС, в том числе на параметры взаимного влияния на ближнем и дальнем концах кабеля.

2. Разработаны математические модели электромагнитных влияний между цепями кабелей с парной однонаправленной скруткой для широкополосного абонентского доступа. Получены аналитические выражения для частотных характеристик взаимных влияний между цепями на ближнем и дальнем концах. Проведен теоретический анализ и выявлены основные закономерности изменения частотных характеристик взаимного влияния. Показано, что эти изменения зависят от преобладания регулярной и нерегулярной составляющих электромагнитных связей. Проведена идентификация электромагнитных влияний между регулярными по длине симметричными цепями. Найдены значения и вероятностные характеристики электромагнитных связей.

3. Проведены экспериментальные исследования параметров взаимного влияния на ближнем и дальнем концах кабеля. Результаты расчета этих параметров по полученным аналитическим выражениям достаточно хорошо согласуются с измеренными данными. Это позволяет сделать вывод о правильности предложенных математических моделей электромагнитного влияния между цепями кабеля. Установлено, что в исследуемом кабеле определяющим является непосредственное влияние между симметричными цепями, а косвенными влияниями через третьи цепи можно пренебречь. Показано, что разработанные кабели отвечают требованиям по параметрам взаимного влияния как для современных высокоскоростных систем передачи xDSL, так и для СКС в диапазоне частот до 100 МГц.

4. Полученные выражения для расчета значений электромагнитных связей и разработанные математические модели электромагнитных влияний позволяют проводить исследования частотных характеристик взаимного влияния различных конструкций симметричных кабелей парной скрутки с регулярной по длине конструкцией и на основе полученных данных принимать меры по ~ уменьшению взаимных влияний путем подбора конструктивных параметров кабеля на этапе его конструирования и производства.

5. Проведены экспериментальные исследования пробивных напряжений кабеля для широкополосного абонентского доступа с пленко-пористо-пленочной изоляцией. Впервые на основе проведенных исследований определены значения пробивных напряжений между жилами и между жилами и экраном. Определено также, что пробивное напряжение пленко-пористо-пленочной изоляции определяется главным образом начальной ионизацией объема газовых пор, после чего все напряжение прикладывается к сплошным полиэтиленовым пленкам, наложенным на медную жилу и на пористый слой изоляции. Сплошные полиэтиленовые пленки оказывают влияние на увеличение пробивного напряжения изоляции в целом. Показано, что минимальные значения пробивных напряжений выше нормируемых значений испытательных напряжений.

6. Разработаны основные требования, предъявляемые к кабелям абонентского ШПД при 100% загрузке их высокоскоростными системами передачи xDSL. Показано, что кабели с парной однонаправленной скруткой могут применяться при строительстве различных архитектур ШПД с использованием систем передачи xDSL при скорости передачи до 100 Мбит/с, а также СКС в диапазоне частот до 100 МГц.

7. Приведены особенности технологического процесса и допустимые отклонения параметров кабеля на этапе его изготовления. Даны практические рекомендации по разработке конструкций и технологии производства кабелей для сетей ШПД, проведен расчет конструкций кабеля и расхода основных материалов.

8. На основании проведенных в работе теоретических и экспериментальных исследований разработаны и внедрены в производство технические условия ТУ 16.К17-059-2009 на кабели связи, предназначенные для сетей абонентского ШПД. Серийное производство и эксплуатация кабеля показали, что данный кабель по своим характеристикам полностью соответствуют требованиям, предъявляемым к кабелям ШПД при использовании на сетях операторов связи, оборудованных системами цифрового абонентского уплотнения xDSL (ADSL2, ADSL2+, VDSL, VDSL2) при скорости передачи до 100 Мбит/с, а также требованиям СКС в частотном диапазоне до 100 МГц.

Отдельные частные результаты работы приведены в выводах каждой главы.

140

Заключение

1.Фолкер Ю., Гоголь A.A., Яновский Г.Г. Перспективы развития инфокоммуникаций // Фотон-Экспресс. 2005. № 4. с. 36-38.

2. Дрожжинов В., Штрик А. Информационное общество России до 2015 года. Прогнозы развития // Информкурьерсвязь. 2009. №11.

3. Цалиович А.Б. Методы оптимизации параметров кабельных линий связи . М.: Связь, 1973. 96 с.

4. Абрамов К.К. Моделирование и расчет кабелей связи на ЭВМ. М.: Связь, 1977. 78 с.

5. Абрамов К.К. Модель конструкции обобщенного кабеля связи // Кабели и провода. 2008. № 2 .с. 13-18.

6. Гроднев И.И., Шварцман В. О. Теория направляющих систем связи. М.: Связь, 1978. 296 с.

7. Шварцман В.О. Взаимные влияния в кабелях связи. М.: Связь, 1966. 430 с.

8. Клейн В. Теория взаимных влияний в линиях связи. М.: ИЛ, 1959. 204 с.

9. Андреев В.А. Временные характеристики кабельных линий связи. М.: Радио и связь, 1986. 104 с.

10. Андреев В.А. Развитие теории и методов анализа электромагнитной совместимости цепей линий связи при передаче аналоговых и цифровых сигналов: Дисс.на соиск. учен.степени докт. техн. наук / МЭИС. М., 1991. 470 с.

11. Цым А.Ю. Повышение эффективности высокочастотных симметричных кабелей связи на основе развития теории многопроводных направляющих систем: Дисс.на соиск. учен.степени докт. техн. наук / ЦНИИС. М., 1992. 268с.

12. Цым А.Ю., Камалягин В.И. Соотношение между различными видами помех на регенерационном участке симметричного кабеля // Электросвязь. 1979. № 12. с. 1-7.

13. Цым А.Ю., Деарт И.Д., Камалягин В.И. Взаимное влияние ИКМ-120 и ИКМ- 480 при совместной работе по одному кабелю // Электросвязь. 1984. №4. с. 27-30.

14. Ларина Э.Т., Пешков И.Б. Разработка методики определения технологической надежности эмалированных проводов. Труды ВНИИКП. 1978. № 18. с. 123-132.

15. Александров Г.Н., Иванов В .П., Кизеветтер В.Е. Электрическая прочность наружной высоковольтной изоляции. Л.: Энергия, 1968. 240 с.

16. Абрамов К.К. Оценка прочности и надежности кабельных изделий по результатам испытаний коротких образцов. Труды ВНИИКП. 1970. № 14. с. 43-80.

17. Калинин Н.Д. Электрическая прочность изоляции междугородных кабелей. М.: Связь, 1979. 88с.

18. Брагин С.М. Исследование электрической прочности воздушной стирофлексной изоляции кабеля статистическим методом // Электричество. 1959. №9. с. 81-86.

19. Лиманский Н.С. Исследование электрической прочности изоляции междугородных симметричных кабелей связи: Дисс. на соиск. учен.степени канд. техн. наук . / ВНИИКП . М., 1978. 196 с .

20. Бакланов И.Г. Технология АХ)8Ь/АГ)8Ь2+: Теория и практика применения. М.: Метротек, 2007. 384с.

21. Расширение широкополосного доступа в интернет открывает привлекательные перспективы для малого бизнеса // Фотон- Экспресс. 2009. №8. 6с.

22. Власов В.Е., Парфенов Ю.А., Рысин Н.Г., Кайзер Л.И. Кабели СКС на сетях электросвязи: теория, конструирование, применение. М.: Эко- Трендз, 2006. 280с.

23. Хадас О. Модернизация абонентской сети в России с использованием мультисервисных шлюзов доступа / Lightwave Russian Edition, 2006. №1. 1619 с.

24. Выбор широкополосной стратегии: Материал доклада Nokia Siemens Networks // Технология и средства связи. Специальный выпуск «Система абонентского доступа». 2007. 28с.

25. Кочеров A.B. К вопросу обеспечения нормирования сетей ШПД- xDSL // Вестник связи. 2008. №9. с. 63-65.

26. Попов С.А. Волокно до какой точки? // Вестник связи. 2009. №3. с.20-22.

27. Квашнин П.С., Ощепков H.A., Попов Б.В. Широкополосный доступ на сетях электросвязи ОАО «Башинформсвязь» // Вестник связи. 2009. №9. с.52-55.

28. Парфенов Ю.А., Мирошников Д.Г. Цифровые сети доступа. Медные кабели и оборудование. М.: Эко- Трендз, 2005. 288с.

29. Шуголь А. Российский рынок широкополосного доступа в Интернет летом и осенью 2009 г // Технологии и средства связи. 2009. №6.

30. Портнов Э.Л., Соколов A.J1. Взаимные влияния в LAN- кабелях // Вестник связи. 2008. №5. с.37-39.

31. Кочеров A.B., Хвостов Д.В. ADSL2+ и VDSL2. Нормирование и управление эксплуатационной надежностью сети ТТТПД // Вестник связи. 2008. №4. с.12-21.

32. Балашов В.А., Лашко А.Г., Ляховецкий Л.М. Технология широкополосного доступа xDSL: Инженерно- технический справочник. М.: Эко-Трендз, 2009. 256 с.

33. Кочеров A.B., Гаврелюк Ю.А., Тарасов Н.И., Хвостов Д.В. DSL на 100% // Вестник связи. 2009. №6. с.52-57

34. Кочеров A.B. Точка с запятой в вопросе нормирования сетей ШПД xDSL // Техника связи. 2008. №5. с.32-33.

35. Власов В.Е., Парфенов Ю.А. Кабели цифровых сетей электросвязи. Конструирование, технология, применение. М.: Эко- Трендз, 2005. 216 с.

36. Кочеров A.B. Эксплуатационная надежность сетей ШПД- xDSL. Нормирование и инструментальный контроль // Техника связи. 2008. №3. с.20-31.

37. МСЭ- Т L.19. Многопарные медные сетевые кабели, обеспечивающие одновременную работу нескольких служб, таких как POTS, ISDN и xDSL. МСЭ-Т 11/2003. 19 с.

38. Правила применения кабелей связи с металлическими жилами: Приказ Мининформсвязи №46 от 19.04.2006 г. http.7/minskomvyaz.ru/ministry/dokuments/l5848/1723shtml. 6с.

39. Андреев В.А., Портнов Э.Л., Кочановский JI.H. Направляющие системы электросвязи. Том 1. Теория передачи и влияния. М.: Горячая линия-Телеком, 2009. 424 с.

40. Андреев В.А. Теория электромагнитных влияний между цепями связи. М.: Радио и связь, 1999. 320 с.

41. Смирнов Н.Г. Структурированные кабельные системы: проектирование, монтаж и сертификация. М.: Экон- Информ, 2005. 360 с.

42. Семенов А.Б., Стрижаков С.К., Сунчелей Н.Р. Структурированные кабельные системы.М.: ДМК Пресс, 2006. 640 с.

43. INTERNATIONAL STANDART. Information technology- Genetic cabling for customer premises. ISO/IES 11801,2008. 151 c.

44. Митрошин В.H. Автоматизация технологических процессов производства кабелей связи. М.: Машиностроение, 2006. 140 с.

45. Чостковский Б.К. Методы и системы оптимального управления технологическими процессами производства кабелей связи. М.: Машиностроение, 2009. 190 с.

46. Шчепанович В. Повышение пропускной способности многопарных кабелей в сетях DSL доступа // Электросвязь. 2009. № 8. с. 41-44.

47. Баннов В.В., Воропаев С.В., Попов Б.В., Попов В.Б. Новый кабель для сельской телефонной сети // Вестник связи. 2005. № 9. с. 39-40.

48. Парфенов Ю.А., Власов В.Е., Баннов В.В. Некоторые технологические аспекты производства цифровых кабелей связи // Электросвязь. 2004. №11. с. 22-23.

49. Кабели и провода. Основы кабельной техники /А.И. Балашов, М.А. Боев, A.C. Воронцов и др. Под редакцией И.Б. Пешкова. М.: Энергоатомиздат, 2009. 470 с.

50. Бульхин А.К., Баннов В.В., Кузнецов А.Л. Новые технологии в новых кабелях // Кабели и провода. 2003. №2.

51. Андреев В.А., Родионов В.Н., Баннов В.В., Попов Б.В. Новые электрические кабели местной связи для цифрового абонентского доступа

52. Вестник связи. 2004. № 4. с. 177-179.

53. Андреев В.А., Баннов В.В., Попов Б.В., Попов В.Б. ЭМС цепей кабелей ГТС с пленко-пористо-пленочной изоляцией // Вестник связи. 2007. № 9. с. 85-87.

54. Банвин П., Родригес Р., Чамов A.B. Линии изолирования коаксиальных кабелей с процессом физического вспенивания EXTRUCELL // Кабели и провода. 2004. № 5. с. 13-18.

55. Чостковский Б.К., Смородинов Д.А. Математическая модель витой пары радиочастотного кабеля объекта управления // Вестник Самарского государственного технического университета. 2008. Вып. 1. с. 113-119.

56. Власов В.Е., Парфенов Ю.А. Кабели цифровых сетей электросвязи. Конструирование, технологии, применение. М.: Эко Треидз, 2005. 216 с.

57. МЭК 62255 (2005-06). Международный стандарт. Многожильные и симметричные парные/четверочные кабели для широкополосной цифровой связи (скоростной цифровой доступ к телекоммуникационным сетям).

58. IEC 61156-5 (2009). Multicore and symmetrical pair/quad cables for digital communications Part 5-1: Symmetrical pair/quad cables with transmission characteristics up to 1 000 MHz - Horizontal floor wiring - Blank detail specification

59. Шварцман В.О. Защищенность цепей связи от влияния электромагнитных полей. М.: Связь, 1971. 64с.

60. Андреев В.А. Математическое описание электромагнитных влияний на цепи многопроводных линий связи // Электросвязь. 1996. №7. с. 17-19.

61. Джорджевич А.Р., Саркар Т.К., Харингтон Р.Ф. Временные характеристики многопроводных линий передачи / ТИИЭР. 1987. т.75. № 6. с. 100-118.

62. Ионов А.Д., Попов Б.В. Линии связи: Учебн. пособие для вузов. М.:Радио и связь, 1990. 168 с.

63. Самойлова Н.А. Исследование параметров взаимного влияния кабелей локальных сетей. Сборник научных трудов молодых ученых ПИИРС/АТИ. Самара, 1997. Вып.2. с. 46-49.

64. Левин Б.Р. Теоретические основы статистической радиотехники. Кн. 1. М.: Сов. радио, 1974. 522 с.

65. Лившиц Н.А., Пугачев В.Н. Вероятностный анализ систем автоматического управления. Часть I. М.: Сов. радио, 1963. 896 с.

66. Строительство кабельных сооружений связи: Справочник/Д.А.Барон, И.И. Гроднев, В.Н. Евдокимов и др.- 4-е изд., перераб. и доп. М.:Радио и связь, 1988. 768 с.

67. Цым А.Ю., Камалягин В.И. Междугородные симметричные кабели для цифровых систем передачи. М.:Радио и связь, 1984. 160 с.

68. Самойлова Н.А. Теоретический анализ электромагнитных влияний между цепями многопарных кабелей с нерегулярной конструкцией // В кн.: В.А. Андреев Теория электромагнитных влияний между цепями связи. М.:Радио и связь, 1999. с. 86-92.

69. Сторожук Н.Л. Устройства защиты от перенапряжений и эффективность их применения // Электросвязь. 2006. №2. с. 56-59.

70. Зоричев А.Л., Лещинский В.Г. Молниезащита объектов связи. // Электросвязь. 2006. №2. с. 51-55.

71. Калинин Н.Д., Лиманский Н.С. Электрическая прочность симметричных кабелей связи // Электротехническая промышленность. Сер. Кабельная техника. 1975. №11. с. 5-8.

72. Белов Ю.Н., Лиманский Н.С. Статистические методы оценки электрической прочности изоляции кабелей связи. Аннотации и тезисы докладов XXXI Всесоюзной сессии, посвященной дню радио. М.: 1976. с.ЗЗ.

73. Брагин С.М. Электрическая прочность изоляции кабелей связи. // Электротехническая промышленность. Сер. Кабельная техника. 1963. №6. с. 3-6.

74. Румшинский Л.З. Математика обработка результатов эксперимента. М.: Наука, 1971, 192 с.

75. Вентцель Е.С. Теория вероятностей. М.: Высшая школа, 2001. 575 с.

76. Баннов В.В., Попов В.Б. Исследование электрической прочности симметричного кабеля с пленко- пористо- пленочной изоляцией для цифрового абонентского доступа // Кабели и провода. 2009. №3. с. 12-14.

77. Баннов В.В. Электрическая прочность кабеля для цифрового абонентского доступа // Вестник связи. 2009. №11. с. 43-44.

78. Баннов В.В. Математическая модель электромагнитных влияний на ближнем конце между цепями симметричного кабеля для широкополосного абонентского доступа с пленко-пористо-пленочной полиэтиленовой изоляцией // Кабели и провода. 2009. № 5. с. 20-23.

79. Баннов В.В., Попов В.Б. Математическая модель электромагнитных влияний на дальнем конце между цепями кабеля для широкополосного абонентского доступа // Электросвязь. 2010. № 2. с. 18-21.

80. Баннов В.В., Некрасов А.Н. Разработка и результаты внедрения новых кабелей абонентского доступа и сельской связи // Телекоммуникационное поле регионов. 2005. № 3. с. 13-15.