Проектирование и технико-экономическое обоснование сети сотовой связи в сельской местности (на примере с. Тёплый Ключ)

В эпоху повсеместной цифровизации доступ к стабильной и высокоскоростной сотовой связи становится не просто удобством, а жизненной необходимостью, определяющей качество жизни, экономическое развитие и социальную интеграцию. Однако, если крупные города давно преодолели барьеры «цифрового неравенства», то сельские и удаленные населенные пункты, такие как с. Тёплый Ключ, по-прежнему сталкиваются с вызовами в обеспечении надежной телекоммуникационной инфраструктуры. Задача проектирования, технико-экономического обоснования (ТЭО) и обеспечения бесперебойной работоспособности базовых станций (БС) в этих условиях является комплексной и требует глубокого инженерного, экономического и регуляторного анализа.

Настоящая работа посвящена исследованию ключевых аспектов, необходимых для разработки комплексного плана создания и развития сети сотовой связи в сельской местности. Будут рассмотрены актуальные стандарты и технологии, методы расчета радиопокрытия и емкости, инновационные подходы к автономному энергоснабжению, а также особенности технико-экономического обоснования с учетом государственных программ поддержки. Особое внимание будет уделено специфике российского законодательства, экологическим нормам и вызовам, связанным со сложным рельефом и удаленностью объектов. Цель исследования — предложить всесторонний анализ, который станет фундаментом для дипломной работы или научно-исследовательского проекта, способствуя эффективному расширению цифрового присутствия в регионах.

Обзор развития и актуальных стандартов сотовой связи в сельской местности РФ

Российский рынок сотовой связи: тенденции и перспективы

К 2024 году российский телекоммуникационный рынок достиг впечатляющих 2 трлн рублей, продемонстрировав значительный рост на 6,2% по сравнению с предыдущим годом. Этот подъем во многом обеспечен сегментом мобильной связи, составляющим более 60% всего рынка и увеличившимся на 7,1% за тот же период. При этом, если этап экстенсивного насыщения среди взрослого населения России уже завершен, то дальнейшее развитие рынка происходит за счет качественного роста — расширения спектра услуг, в первую очередь, высокоскоростной передачи данных, и снижения их стоимости.

Динамика проникновения мобильного интернета является ярким индикатором этих изменений. В 2024 году объем трафика мобильной передачи данных вырос на 15%, что подчеркивает растущую потребность абонентов в доступе к онлайн-ресурсам. Количество активных SIM-карт достигло 263 миллионов, при этом проникновение сотовой связи составило 180%, что говорит о значительном количестве пользователей, имеющих несколько подключений. Рост абонентской базы обусловлен преимущественно абонентами мобильного интернета и, что особенно важно, M2M-подключениями (Machine-to-Machine), которые формируют основу для развития Интернета вещей. По состоянию на начало 2024 года, 175 миллионов россиян из 260 миллионов абонентов сотовой связи активно пользуются мобильным интернетом. Эти цифры убедительно свидетельствуют о том, что российский рынок перешел от простого обеспечения голосовой связи к предоставлению комплексных цифровых сервисов, а следующей стратегической целью становится сокращение цифрового неравенства в малонаселенных пунктах. И что из этого следует? Инвестиции в сельскую связь теперь не просто социальная инициатива, но и стратегическое направление роста для операторов, стремящихся занять новые ниши и расширить экосистему своих услуг.

Государственные программы по устранению цифрового неравенства

Обеспечение сотовой связи и интернета на территориях с малой плотностью населения является не только коммерческой, но и стратегической государственной задачей. Именно поэтому в России реализуется масштабный проект «Устранение цифрового неравенства 2.0» (УЦН 2.0), который осуществляется силами Минцифры России и «Ростелекома». Основная цель этой инициативы — предоставить доступ к мобильной связи, включая высокоскоростной доступ в интернет по технологии LTE (4G), в малых населенных пунктах с численностью от 100 до 500 жителей.

Результаты проекта впечатляют: по состоянию на февраль 2024 года, качественное мобильное покрытие стандартов 2G/4G обеспечено уже в 4 709 селах, поселках, деревнях, станицах и аулах, подключенных с начала проекта в 2021 году. Только за 2023 год голосовую связь и мобильный интернет получили 2 853 малых населенных пункта. Для достижения этих результатов была проделана колоссальная работа: проложено более 17 тысяч километров новых волоконно-оптических линий связи, ставших «цифровыми артериями» для удаленных территорий.

Реализация УЦН 2.0 сопряжена с преодолением значительных природно-климатических препятствий. Для доставки оборудования в труднодоступные регионы задействуются вертолеты, вездеходы, сани и даже суда ледокольного класса. Проект охватывает огромные территории: расстояние между самой западной и восточной точками составляет 6 589 км, а между северной и южной — 3 569 км. В рамках этой амбициозной программы к 2030 году мобильная связь должна стать доступной более чем в 24 000 деревень, сел и поселков. Государственная программа Минцифры РФ, таким образом, является ключевым драйвером для подключения малых населенных пунктов, таких как с. Тёплый Ключ, к высокоскоростному мобильному интернету 4G, что значительно улучшает качество жизни и открывает новые возможности для их жителей.

Используемые стандарты и частотные диапазоны для сельской местности

Выбор стандартов и частотных диапазонов является критически важным аспектом при проектировании сетей сотовой связи в сельской местности. В России для обеспечения связи в удаленных районах активно применяются несколько технологий, каждая из которых имеет свои преимущества и специфику.

4G/LTE: Стандарт Long Term Evolution (LTE), или 4G, является основным для высокоскоростной передачи данных. В сельской местности для LTE преимущественно используются частоты 800 МГц (диапазон Band 20). Этот диапазон обладает отличными распространяющими свойствами, позволяя сигналу преодолевать большие расстояния и огибать препятствия с меньшими потерями по сравнению с более высокими частотами. Это делает его идеальным для обеспечения широкого радиопокрытия при меньшем количестве базовых станций, что критически важно для экономически невыгодных сельских территорий. Операторы, такие как «Ростелеком», МТС, «Мегафон» и «Билайн», активно используют этот диапазон для расширения покрытия 4G за пределами городов.

3G/UMTS: Несмотря на активное развитие 4G, стандарт Universal Mobile Telecommunications System (UMTS), или 3G, по-прежнему играет важную роль, особенно в районах, где развертывание 4G еще не завершено или экономически нецелесообразно. Для 3G используются частоты 2000 МГц и 900 МГц. Последний диапазон (900 МГц) особенно востребован в областях из-за нехватки каналов на 2000 МГц. Как и 800 МГц для LTE, 900 МГц обладает хорошей дальнобойностью, что позволяет обеспечивать более широкое покрытие.

2G/DCS1800 (GSM): Технология Global System for Mobile Communications (GSM) в диапазоне 1800 МГц (DCS1800) исторически имеет самое широкое покрытие, особенно в отдаленных и малонаселенных районах. Это объясняется длительным развитием инфраструктуры и относительно низкой стоимостью развертывания. Хотя 2G предназначен в первую очередь для голосовой связи и базовой передачи данных (GPRS/EDGE), он остается жизненно важным для обеспечения базового уровня связи там, где другие стандарты недоступны. Например, некоторые операторы, такие как Tele2, используют его как основной диапазон в отдельных регионах.

Сравнение стандартов и частот для сельской местности:

Стандарт	Частотный диапазон	Преимущества	Недостатки	Применимость в с. Тёплый Ключ
4G/LTE	800 МГц	Высокая скорость передачи данных, широкое покрытие, эффективное использование спектра, поддержка УЦН 2.0.	Требует более современного оборудования.	Основной для высокоскоростного интернета.
3G/UMTS	900 МГц, 2000 МГц	Хорошее покрытие (особенно 900 МГц), голосовая связь и умеренная скорость данных.	Меньшая пропускная способность по сравнению с 4G.	Резервный или дополнительный для голосовой связи и базового интернета.
2G/GSM	900 МГц, 1800 МГц	Максимальное покрытие, низкая стоимость развертывания, надежная голосовая связь.	Низкая скорость передачи данных, устаревающая технология.	Базовый уровень для голосовой связи в труднодоступных местах.

Таким образом, для с. Тёплый Ключ оптимальным будет комбинированный подход, где 4G/LTE на частотах 800 МГц станет основой для предоставления высокоскоростного доступа в интернет, а 2G/3G обеспечит надежную голосовую связь и базовый доступ в сеть, гарантируя покрытие даже в самых удаленных участках.

Теории и модели распространения радиоволн, расчет радиопокрытия и емкости сети

Фундаментальные модели распространения радиоволн

Проектирование систем радиосвязи с подвижными объектами в сельской местности, такой как с. Тёплый Ключ, требует глубокого понимания статистических закономерностей распространения радиоволн, которые значительно отличаются от тех, что наблюдаются в условиях плотной городской застройки. Для точного прогнозирования потерь сигнала используются как классические аналитические, так и эмпирические модели.

Потери в свободном пространстве (Free Space Path Loss, FSPL): Это базовая модель, которая описывает ослабление мощности сигнала при распространении в идеальных условиях — без препятствий и отражений. Потери мощности сигнала в свободном пространстве зависят только от протяженности трассы распространения r и длины волны λ (или частоты f). Формула для ослабления в децибелах:

L0(r, f) = 20 lg (4πrf / c)

где c — скорость света (3 × 10⁸ м/с). Эта модель служит отправной точкой, но редко применима в реальных условиях.

Модель Ли (Lee’s Model): Представляет собой упрощенную формулу для расчета потерь сигнала, учитывающую некоторую степень влияния среды:

Lp = 129,45 + 38,4 lg (d) – 20 lg (h)

где h — высота антенны базовой станции (м), d — расстояние между передатчиком и приемником (км). Модель Ли, несмотря на свою простоту, может дать ориентировочные значения потерь, особенно на открытых участках.

Эмпирические модели: Эти модели основаны на обширных измерениях и статистическом анализе в различных типах местности, учитывая большее количество факторов, таких как высота антенн, тип застройки и дальность связи.

• Модель Окумуры-Хаты (Okumura-Hata Model): Одна из наиболее широко используемых моделей для прогнозирования потерь радиосигналов в сотовой связи во внешних условиях. Она разработана для использования в полосе частот от 500 до 2000 МГц и включает поправки для городских, пригородных и сельских (равнинных) сред. Модель Хата учитывает высоту передатчика (от 30 до 100 м) и дальность связи (до 20 км), а также высоту мобильной станции. Для открытой местности или маленьких городов модель Окамуры-Хаты (для частот от 150 до 1500 МГц) является предпочтительной.
• Модель COST231-Хаты (COST231-Hata Model): Расширение модели Хаты, адаптированное для более высоких частот (от 1500 МГц до 2000 МГц), что делает ее применимой для современных стандартов связи.
• Модель Кся-Бертони (Xia-Bertoni Model): Эта модель лучше подходит для городской местности и небольших расстояний, так как учитывает максимальное количество параметров городской среды, включая дифракцию от зданий. В сельской местности ее применимость ограничена, но она может быть полезна при анализе распространения сигнала в небольших скоплениях застройки внутри села.

Для с. Тёплый Ключ, расположенного в сельской местности, наиболее релевантными будут модели Окумуры-Хаты и COST231-Хаты, особенно для частот 800-900 МГц и 1800-2000 МГц соответственно, позволяющие учесть специфику рельефа и разреженной застройки.

Особенности распространения радиоволн в условиях сложного рельефа и растительности

Распространение радиоволн в условиях сложного рельефа и, особенно, в лесных массивах, значительно отличается от идеальных условий и требует специализированных подходов к моделированию. При проектировании сетей сотовой связи в таких регионах, как с. Тёплый Ключ, окруженный смешанным лесом со средней высотой 16 метров, необходимо учитывать ряд уникальных физических явлений:

1. Затухание (Attenuation): Радиоволны теряют энергию, проходя через стволы, ветви и листья деревьев. Это затухание зависит от частоты сигнала, плотности и влажности растительности, а также от угла падения волны. На более высоких частотах (например, 2000 МГц) затухание выражено сильнее, чем на низких (800-900 МГц).
2. Рассеяние (Scattering): Неровности и элементы растительности (листья, ветви) вызывают рассеяние радиоволн, изменяя направление их распространения. Это приводит к ослаблению прямого сигнала и появлению множества отраженных волн, создающих многолучевое распространение.
3. Дифракция (Diffraction): Радиоволны могут огибать препятствия, такие как вершины лесного полога, кромки лесных массивов или элементы сложного рельефа (холмы, овраги). Дифракция позволяет сигналу проникать в зоны, которые были бы полностью закрыты в условиях прямой видимости, но сопровождается дополнительными потерями.
4. Отражение (Reflection): Сигнал может отражаться от лесной подстилки, границ раздела «уровень стволов – основание полога» или «верхний уровень полога – воздух». Эти отражения также способствуют многолучевому распространению и могут как улучшать, так и ухудшать качество сигнала.
5. Формирование боковых волн: При распространении вдоль лесных массивов могут формироваться так называемые боковые волны, которые распространяются вдоль границы леса и способны проникать на значительные расстояния.

Для учета этих сложных явлений используются различные методы:

• Метод параболического уравнения: Позволяет эффективно оценивать влияние сложной формы лесного полога и рельефа на распространение радиоволн, особенно в условиях, где прямолинейные модели становятся неточными.
• Электродинамические модели: Представляют лес как диэлектрическую среду с потерями, что позволяет численно моделировать взаимодействие радиоволн с растительностью. Эти модели могут быть весьма сложными, но обеспечивают высокую точность.
• Статистические модели: Основаны на эмпирических данных и статистическом анализе измерений в различных лесных условиях. Они могут быть менее детализированными, чем электродинамические, но часто более пригодны для практического проектирования.

Ограниченность применимости упрощенных формул, таких как квадратичная формула Введенского, и аналитическая сложность эмпирических моделей, таких как Окамура-Хата и COST231-Хата, накладывают определенные ограничения на быстрые расчеты уровня потерь сигналов дециметрового диапазона в условиях сложного рельефа и плотной растительности. Поэтому для точного планирования зон покрытия в с. Тёплый Ключ необходимо использовать специализированное программное обеспечение, способное интегрировать различные модели и учитывать детальные карты рельефа и растительности. Какой важный нюанс здесь упускается? Часто именно недооценка этих факторов приводит к «белым пятнам» в покрытии и дополнительным затратам на последующую оптимизацию.

Программные средства для расчета радиопокрытия и емкости

Современное проектирование сетей сотовой связи, особенно в условиях сложного рельефа и растительности, невозможно без использования специализированных программных средств. Эти инструменты позволяют автоматизировать трудоемкие расчеты, визуализировать зоны покрытия и оптимизировать размещение базовых станций.

Одним из наиболее популярных и функциональных решений является программа RadioPlanner 3.0. Она предназначена для комплексного частотно-территориального планирования мобильных сетей различных стандартов, включая 5G, LTE, UMTS, GSM, GSM-R, WCDMA, а также профессиональных сетей подвижной связи (DMR, TETRA, P25, dPMR, NXDN) и сетей IoT LPWAN (LoRaWAN, LTE NB-IoT Cat-M1/Cat-NB1/Cat-NB2, SigFox, NB-Fi, Стриж).

Ключевые возможности RadioPlanner 3.0:

• Модели распространения радиоволн: Программа интегрирует несколько общепризнанных моделей, рекомендованных Международным союзом электросвязи (МСЭ-R). В их числе:
  • МСЭ-R P.1812-6: Модель для прогнозирования потерь распространения радиоволн на расстояниях до 100 км в диапазоне частот от 30 МГц до 3000 МГц. Она учитывает рельеф местности, тип земной поверхности и атмосферные условия.
  • МСЭ-R P.1546-6: Модель для планирования наземных служб в диапазоне частот от 30 МГц до 3000 МГц, особенно полезная для планирования вещательных и мобильных систем.
  • МСЭ-R P.526: Эта модель описывает распространение радиоволн за счет дифракции, что крайне важно для учета влияния холмов, зданий и лесных массивов.
• Импорт данных рельефа и подстилающей поверхности: RadioPlanner позволяет использовать цифровые карты рельефа (DEM) и данные о типах земной поверхности (CLUT), что обеспечивает высокую точность расчетов в условиях сложного ландшафта, такого как в районе с. Тёплый Ключ.
• Расчет энергетического бюджета радиолинии: Программа позволяет детально рассчитать энергетический бюджет (Link Budget), учитывая мощность передатчика, коэффициент ус��ления антенн, потери в кабелях, чувствительность приемника, а также потери распространения, определенные выбранной моделью. Это позволяет определить максимальное допустимое ослабление сигнала и, соответственно, максимальный радиус действия базовой станции.
• Планирование емкости: Хотя RadioPlanner в первую очередь ориентирован на радиопокрытие, он также предоставляет инструменты для оценки емкости сети, позволяя определить, сколько абонентов или какой объем трафика может обслужить базовая станция с учетом заданных параметров качества.

Другие программные комплексы, такие как RPS2, также предлагают аналогичные функциональные возможности, включая поддержку моделей 3GPP TR 38.901 для 5G и более продвинутые алгоритмы для учета многолучевого распространения и интерференции.

Использование таких программных средств критически важно для эффективного проектирования сети в с. Тёплый Ключ. Они позволяют не только точно определить оптимальные места для размещения базовых станций и прогнозировать зоны покрытия, но и минимизировать затраты на развертывание, избегая избыточного или недостаточного покрытия, а также обеспечивая необходимое качество связи.

Расчет емкости сети и планирование ресурсов

Расчет емкости сети является одним из краеугольных камней эффективного проектирования телекоммуникационной инфраструктуры, особенно в сельской местности, где ресурсы часто ограничены, а плотность абонентов относительно низка. Цель планирования емкости — определить, сколько пользователей или какой объем трафика может обслужить базовая станция (БС) или сегмент сети, обеспечивая при этом заданные требования к качеству услуг (Quality of Service, QoS).

Методики определения необходимой емкости:

1. Оценка плотности абонентов: В сельской местности, как в с. Тёплый Ключ, плотность населения значительно ниже, чем в городах. Необходимо собрать демографические данные для целевой территории, чтобы оценить количество потенциальных абонентов. При этом важно учитывать не только постоянных жителей, но и сезонных пользователей (дачники, туристы) и M2M-устройства.
2. Прогнозирование трафика:
   • Голосовой трафик: Определяется средним временем разговора на абонента (в Эрлангах) в час наибольшей нагрузки (ЧНН). Для сельской местности этот показатель может быть ниже, чем в городах.
   • Трафик данных: Является наиболее динамично растущим сегментом. Прогнозируется исходя из ожидаемого среднего потребления данных на одного абонента (Мбит/с), типа используемых сервисов (потоковое видео, мессенджеры, веб-серфинг) и проникновения смартфонов. Особое внимание следует уделить потенциальному росту трафика после запуска сети, так как наличие доступа стимулирует его использование.
3. Требования к качеству обслуживания (QoS): Эти параметры включают:
   • Вероятность блокировки (Blocking Probability): Доля попыток вызовов или сессий данных, которые не могут быть установлены из-за нехватки ресурсов. Для голосовой связи обычно не более 1-2%.
   • Вероятность обрыва (Drop Probability): Доля установленных соединений, которые обрываются из-за потери сигнала или нехватки ресурсов. Должна быть минимальной (менее 1%).
   • Задержка (Latency): Время, необходимое для передачи данных. Особенно критично для интерактивных сервисов.
   • Скорость передачи данных (Throughput): Средняя или пиковая скорость, доступная пользователям. Для 4G в сельской местности, в зависимости от загрузки, может варьироваться от нескольких Мбит/с до десятков Мбит/с.

Планирование ресурсов:

На основе прогнозируемого трафика и требований QoS определяются необходимые ресурсы сети:

• Количество голосовых каналов (для 2G/3G): Рассчитывается с использованием формулы Эрланга B, которая позволяет найти необходимое количество каналов для заданного трафика и допустимой вероятности блокировки.
• Пропускная способность радиоинтерфейса (для 4G/LTE): Зависит от ширины используемой полосы частот, модуляции, кодирования, количества антенн (MIMO) и степени интерференции. Чем выше эти параметры, тем больше пропускная способность.
• Количество приемопередатчиков (Transceivers, TRX): Для каждого стандарта и частотного диапазона определяется необходимое количество TRX на базовой станции для обеспечения требуемой емкости.
• Параметры backhaul-канала: Для подключения БС к основной сети (core network) необходим высокоскоростной backhaul (оптоволокно, радиорелейная линия). Его пропускная способность должна быть достаточной для агрегации всего трафика от БС.
• Масштабируемость: Проект должен предусматривать возможность увеличения емкости в будущем (например, путем добавления TRX, использования дополнительных частотных полос или внедрения новых технологий, таких как 5G, когда это станет экономически целесообразным).

Пример расчета емкости для голосового трафика (Эрланг B):

Предположим, в с. Тёплый Ключ 500 потенциальных абонентов, каждый из которых генерирует 0.02 Эрланга трафика в ЧНН.

Общий трафик = 500 абонентов × 0.02 Эрл/абонент = 10 Эрланг.

Если допустимая вероятность блокировки составляет 1% (P_блок = 0.01), то по таблицам или калькулятору Эрланга B для 10 Эрланг трафика потребуется ≈ 17 голосовых каналов. Это число каналов, которые должны быть доступны на БС для обработки голосовых вызовов.

Планирование емкости для с. Тёплый Ключ должно быть гибким и учитывать потенциальный рост, чтобы сеть оставалась актуальной и эффективной на протяжении всего срока службы.

Обеспечение технической работоспособности базовых станций в автономных условиях

Энергопотребление базовых станций и операционные затраты

Вопрос обеспечения электропитанием базовых станций мобильной связи, особенно в труднопроходимых и удаленных местностях, таких как с. Тёплый Ключ, является одним из наиболее критически важных аспектов развития мобильной связи. Это не только техническая, но и значительная экономическая проблема.

Масштабы энергопотребления:
Современная базовая станция (БС) в среднем потребляет от 3 до 7 кВт электроэнергии. В масштабах оператора это выливается в огромные объемы: один из операторов «Большой тройки» потребляет около 1 миллиарда кВт·ч электроэнергии в год, при этом примерно половина приходится именно на коммуникационное оборудование базовых станций. Темпы роста потребления электроэнергии в отрасли за последние 5 лет составили более 11%, что отражает экспоненциальный рост трафика данных и расширение сетей.

Операционные затраты (OpEx):
Энергопотребление напрямую влияет на операционные затраты. Затраты на энергоснабжение могут достигать 50-60% от всех операционных затрат, связанных с эксплуатацией станции. В труднодоступных и удаленных местах эта доля еще выше, поскольку к стоимости самой электроэнергии добавляются расходы на:

• Строительство и обслуживание протяженных ЛЭП: Если нет централизованного электроснабжения, прокладка линий электропередач на десятки километров может быть экономически нецелесообразной и технически сложной.
• Доставка топлива для дизельных генераторов: В случае использования автономных дизельных генераторов, регулярная доставка топлива в удаленные районы требует значительных логистических и финансовых ресурсов.
• Обслуживание и ремонт автономных систем: Системы альтернативного энергоснабжения и дизельные генераторы требуют регулярного технического обслуживания, что также увеличивает OpEx.

Проблема климат-контроля:
Немалая часть энергопотребления БС приходится на системы климат-контроля. На климатическую технику приходится около 30% от общего энергопотребления базовой станции, а ее обслуживание также сопряжено с существенными расходами. Поддержание оптимальной температуры в оборудовании критически важно для его стабильной работы и увеличения срока службы, но традиционные кондиционеры потребляют много энергии.

Таким образом, обеспечение надежного и экономически эффективного электропитания БС в с. Тёплый Ключ является сложной задачей, требующей инновационных подходов и тщательного технико-экономического обоснования каждого решения. Минимизация этих затрат напрямую влияет на общую рентабельность проекта и его устойчивость в долгосрочной перспективе.

Инновационные подходы к повышению энергоэффективности

В условиях высоких операционных затрат на энергоснабжение базовых станций, особенно в автономных и удаленных условиях, таких как с. Тёплый Ключ, активно разрабатываются и внедряются инновационные подходы, направленные на повышение энергоэффективности. Эти решения охватывают как модернизацию оборудования, так и использование интеллектуальных систем управления энергией.

1. Модернизация основного и вспомогательного оборудования:
   • Энергоэффективные БС: Производители телекоммуникационного оборудования постоянно работают над снижением энергопотребления самих базовых станций, используя более совершенные компоненты, оптимизированные архитектуры и программные решения, позволяющие переводить неиспользуемые блоки в режим пониженного энергопотребления.
   • Оптимизация параметров радиосети: Ключевую роль играет оптимизация мощности передающего сигнала, что позволяет минимизировать энергозатраты при сохранении необходимого покрытия. Также повышению энергоэффективности способствует оптимизация максимального радиуса действия, полосы пропускания и отношения уровня сигнала к уровню шума (SNR).
   • Технология MIMO (Multiple Input Multiple Output): Использование нескольких антенн на передаче и приеме позволяет увеличить пропускную способность и улучшить качество сигнала без пропорционального увеличения мощности передатчика, что также способствует энергоэффективности.
2. Технология «Интернета энергии»:

   Это одно из наиболее перспективных направлений, так как «Интернет энергии» позволяет объединять распределенные ресурсы накопления энергии базовых станций, например, аккумуляторные батареи источников бесперебойного питания (ИБП). Эти батареи, обычно используемые только в аварийных ситуациях, могут быть интегрированы в единую интеллектуальную систему, которая позволяет:

   • Оптимизировать потребление из внешней сети: Система может «решать», когда выгоднее потреблять энергию из сети (например, в часы минимальной нагрузки или по ночному тарифу) и когда использовать накопленную энергию.
   • Снизить себестоимость собственной генерации: За счет более эффективного использования дизельных генераторов или возобновляемых источников энергии, их работа может быть оптимизирована, сокращая расход топлива и износ. Это может сократить себестоимость производства собственной электроэнергии на 10-40%.
   • Уменьшить потребность в покупке мощности: Система способна снизить потребность в покупке мощности из внешней сети до 5 раз, что особенно актуально при работе с нестабильными или дорогими источниками.
   • Сократить капитальные затраты (CapEx): Интеллектуальное управление может сократить капитальные затраты на собственную генерацию на 20-40% за счет оптимизации размеров и количества генерирующих установок.
3. Фрикулинг (Free Cooling) для климат-контроля:

   Для минимизации энергозатрат на климат-контроль, на который приходится около 30% энергопотребления БС, активно применяются решения на основе фрикулинга. Эта технология использует холодный воздух из окружающей среды для охлаждения оборудования, когда температура на улице ниже заданной внутри помещения. Это позволяет существенно снизить нагрузку на традиционные кондиционеры или полностью отключить их в холодное время года. Автоматика прецизионных кондиционеров для телекоммуникаций адаптирована для работы в неблагополучных районах и включает низкотемпературные комплекты и модули аварийной сигнализации, обеспечивая надежность даже в экстремальных условиях.

Внедрение этих инновационных решений в с. Тёплый Ключ позволит значительно снизить операционные расходы, повысить надежность работы БС и обеспечить устойчивое развитие сети связи.

Автономные системы электроснабжения: компоненты и схемы

Для обеспечения бесперебойной работы базовых станций в удаленных и труднодоступных местах, таких как с. Тёплый Ключ, где централизованное электроснабжение либо отсутствует, либо нестабильно, критически важным является внедрение автономных систем электроснабжения (АСЭС). Современные АСЭС представляют собой комплексные решения, часто комбинирующие различные источники энергии для максимальной надежности и эффективности.

Основные компоненты автономных систем электроснабжения:

1. Возобновляемые источники энергии (ВИЭ):
   • Солнечные панели (фотоэлектрические преобразователи, СФУ): Эффективны в солнечных регионах. Преобразуют солнечную энергию в электрическую.
   • Ветрогенераторы (ВЭУ): Целесообразны в районах с постоянными ветрами. Преобразуют энергию ветра в электрическую.
   • Преимущества ВИЭ: Экологичность, снижение эксплуатационных затрат на топливо, возможность длительной работы без вмешательства человека.
   • Недостатки ВИЭ: Нестабильность генерации (зависимость от погодных условий), высокие начальные капитальные затраты.
2. Аккумуляторные батареи (АКБ):
   • Являются ключевым элементом для накопления избыточной энергии от ВИЭ и обеспечения стабильного питания в периоды отсутствия генерации (ночь, пасмурная погода, штиль).
   • При малых нагрузках потребителей, как правило, эффективнее использовать электрохимические аккумуляторы, заряжаемые от ВЭУ или СФУ.
   • В состав энергетических установок для систем автономного электроснабжения на базе ВЭУ и СФУ обязательно должны входить аккумуляторная батарея.
3. Инверторы:
   • Преобразуют постоянный ток (DC) от солнечных панелей, ветрогенераторов и аккумуляторов в переменный ток (AC) с требуемым напряжением и частотой для питания оборудования базовой станции.
4. Зарядные устройства и контроллеры заряда:
   • Регулируют процесс зарядки аккумуляторов, предотвращая перезаряд или глубокий разряд, что значительно продлевает срок службы АКБ.
   • Блок регулирования и управления также является обязательным элементом АСЭС.
5. Резервные источники электроснабжения:
   • Дизельные/газопоршневые генераторы (топливные электростанции): Являются надежным источником резервного питания. Автоматически включаются при недостатке энергии от ВИЭ или разряде аккумуляторов.
   • Преимущества: Высокая надежность, независимость от погодных условий.
   • Недостатки: Высокие эксплуатационные затраты (топливо, обслуживание), экологические выбросы.

Комбинированные схемы автономного электроснабжения:

Наиболее эффективными и надежными в удаленных регионах, особенно в горных районах или в с. Тёплый Ключ, являются гибридные или комбинированные системы, которые используют несколько источников энергии.

• СФУ + АКБ + Дизель-генератор: Это одна из самых распространенных схем. Солнечные панели обеспечивают основное питание и зарядку АКБ. Аккумуляторы гарантируют питание в темное время суток или при низкой инсоляции. Дизель-генератор включается автоматически только в случае длительного дефицита энергии, когда ВИЭ и АКБ не справляются. Такая комбинация позволяет снизить мощность топливной электростанции и увеличить ее КПД, поскольку она работает в оптимальном режиме, а не постоянно.
• ВЭУ + СФУ + АКБ + Дизель-генератор: Добавление ветрогенератора повышает устойчивость системы к погодным изменениям, так как ветер и солнце часто дополняют друг друга (например, пасмурно, но ветрено).

Целесообразность и экономическое обоснование:
Целесообразность создания АСЭС на базе возобновляемых источников электрической энергии должна определяться на основании предварительного технико-экономического обоснования. При этом учитываются не только начальные капитальные затраты, но и долгосрочные операционные расходы, включая стоимость топлива, обслуживания и потенциальную экономию на подключении к централизованным сетям. В удаленных регионах внедрение малой генерации, включая дизельные, газопоршневые и гибридные станции, а также ВИЭ, часто оказывается логичным и относительно недорогим решением проблем энергетики, не требующим масштабных вложений в инфраструктуру и обеспечивающим быструю эксплуатацию.

Технико-экономическое обоснование проекта и государственная поддержка

Методология проведения технико-экономического обоснования

Технико-экономическое обоснование (ТЭО) является ключевым этапом в планировании любого крупного инфраструктурного проекта, включая развертывание сети сотовой связи в сельской местности, такой как с. Тёплый Ключ. Оно позволяет оценить жизнеспособность проекта с технической и финансовой точек зрения, а также спрогнозировать его влияние на социальное и экономическое развитие региона.

Структура ТЭО:

1. Резюме проекта: Краткое описание целей, задач, основных технических решений и ожидаемых результатов проекта.
2. Описание текущего состояния: Анализ существующей инфраструктуры связи в целевом регионе, демографических данных, уровня проникновения мобильной связи и интернета, а также потребностей населения и бизнеса.
3. Техническое описание проекта:
   • Выбор стандартов и технологий (4G/LTE, 3G/GSM).
   • Обоснование размещения базовых станций на основе расчетов радиопокрытия.
   • Описание антенно-фидерных устройств, источников питания (включая автономные системы), транспортной сети (backhaul).
   • Требования к оборудованию, его характеристики и спецификации.
4. Оценка капитальных затрат (CapEx): Это единовременные инвестиции, необходимые для запуска проекта.
   • Оборудование: Стоимость базовых станций, антенн, систем электроснабжения (солнечные панели, АКБ, генераторы), активного и пассивного сетевого оборудования.
   • Строительство и монтаж: Стоимость возведения антенных опор/мачт, контейнеров для оборудования, прокладки ВОЛС (при необходимости), монтажных и пусконаладочных работ.
   • Лицензирование и разрешительная документация: Плата за частоты, разрешения на строительство, санитарно-эпидемиологические заключения.
   • Проектирование: Затраты на разработку проектной документации.
   • Транспорт и логистика: Стоимость доставки оборудования в удаленные районы.
5. Оценка операционных затрат (OpEx): Это регулярные расходы, возникающие в процессе эксплуатации сети.
   • Энергоснабжение: Расходы на электроэнергию (если есть централизованное подключение) или топливо для генераторов, а также обслуживание ВИЭ. Как уже отмечалось, это может быть до 50-60% от всех OpEx.
   • Обслуживание и ремонт: Затраты на плановое и внеплановое техническое обслуживание оборудования, ремонт, замену изношенных компонентов.
   • Аренда: Плата за землю или место под размещение БС.
   • Фонд оплаты труда: Зарплата обслуживающего персонала.
   • Налоги и сборы: Регулярные платежи, связанные с эксплуатацией сети.
   • Лицензионные отчисления: Ежегодные платежи за использование частот.
6. Расчет показателей энергоэффективности:
   • Коэффициент энергопотребления (Power Consumption Ratio, PCR): Отношение потребляемой мощности к объему обрабатываемого трафика.
   • Общая энергоэффективность (Total Energy Efficiency, TEE): Комплексный показатель, учитывающий все источники потерь энергии в системе.
   • Энергопотребление зоны покрытия (Energy Consumption per Coverage Area, ECC): Отношение энергопотребления к площади покрытия.
   • Энергоэффективность зоны покрытия (Energy Efficiency per Coverage Area, EEC): Обратный показатель.

   Эти показатели позволяют сравнить различные технические решения и выбрать наиболее оптимальное с точки зрения энергосбережения.

7. Финансовая оценка проекта:
   • Прогнозирование доходов от предоставления услуг связи (с учетом тарифной политики, прогнозируемого количества абонентов и ARPU).
   • Расчет чистой приведенной стоимости (NPV), внутренней нормы доходности (IRR), срока окупаемости (Payback Period) для оценки инвестиционной привлекательности.
8. Анализ рисков: Выявление потенциальных технических, финансовых, регуляторных и экологических рисков, а также разработка мер по их минимизации.

Тщательно проведенное ТЭО для проекта в с. Тёплый Ключ позволит обосновать необходимость инвестиций, выбрать оптимальные технические решения и получить поддержку со стороны государственных программ.

Финансовые и социальные аспекты проекта

Развитие сотовой связи в сельской местности, такой как с. Тёплый Ключ, несет в себе не только коммерческий потенциал, но и глубокие социальные и стратегические выгоды. Финансовые и социальные аспекты проекта неразрывно связаны и должны рассматриваться комплексно в рамках технико-экономического обоснования.

Экономическая эффективность:

• Окупаемость (Payback Period) и ROI (Return on Investment): В сельских районах традиционные сроки окупаемости проектов связи могут быть значительно дольше, чем в городах, из-за низкой плотности населения и, как следствие, меньшего ARPU (Average Revenue Per User). Однако с учетом государственных инвестиций и программ, направленных на развитие сельских территорий, инвестиционная привлекательность может возрастать.
• Государственные инвестиции: Правительство РФ признает важность развития связи в сельских районах. Так, на оказание универсальных услуг связи в населенных пунктах с численностью от 100 до 500 человек было выделено более 2,3 млрд рублей из резервного фонда. Эти средства существенно снижают финансовое бремя для операторов и делают такие проекты более рентабельными.
• Развитие бизнеса: Доступ к высокоскоростному интернету стимулирует развитие малого и среднего бизнеса в сельской местности. Это может быть связано с электронной коммерцией, онлайн-услугами, сельским туризмом, агротехнологиями и другими сферами, которые требуют постоянного доступа к сети. Например, в октябре 2025 года министр цифрового развития Башкортостана Геннадий Разумикин отметил, что обеспечение мобильной связью и интернетом малых сел способствует развитию бизнеса.

Социальная значимость:

• Доступность государственных услуг: Возможность получения государственных и муниципальных услуг онлайн через портал «Госуслуги» значительно упрощает жизнь сельских жителей, сокращает бюрократию и необходимость поездок в районные центры.
• Онлайн-образование и телемедицина: Широкополосный доступ в интернет открывает двери к дистанционному обучению для детей и взрослых, а также к услугам телемедицины, что особенно актуально для удаленных районов, где ограничен доступ к квалифицированной медицинской помощи.
• Информационная открытость и досуг: Доступ к интернету способствует информационной открытости, позволяет сельским жителям быть в курсе событий, общаться с близкими, получать доступ к культурному и развлекательному контенту.
• Предотвращение оттока населения: Наличие современной инфраструктуры связи делает сельскую местность более привлекательной для жизни, что может замедлить отток молодежи в города.

Примеры реализации:
Положительный опыт уже есть. В октябре 2024 года в 33 малых населенных пунктах Оренбургской области была проведена связь стандарта 4G в рамках нацпроекта «Экономика данных». В октябре 2025 года 11 малых населенных пунктов Республики Башкортостан, включая Идяш-Кускарово, Айтмембетово и Староиликово, также получили доступ к мобильному интернету. Такие примеры демонстрируют реальное социальное и экономическое воздействие государственных программ.

Таким образом, проект в с. Тёплый Ключ, помимо прямого финансового расчета, должен учитывать мультипликативный эффект на социальное благополучие и региональное развитие. Интеграция с государственными программами поддержки позволяет не только обеспечить финансовую устойчивость, но и максимизировать вклад проекта в общественное благо.

Национальные проекты и программы развития сельских территорий

В Российской Федерации реализуется целый ряд масштабных государственных программ и национальных проектов, направленных на комплексное развитие сельских территорий и устранение цифрового неравенства. Эти инициативы играют ключевую роль в создании благоприятных условий для развертывания телекоммуникационной инфраструктуры в таких населенных пунктах, как с. Тёплый Ключ.

Национальный проект «Экономика данных и цифровая трансформация государства»:
Этот национальный проект является логическим продолжением и развитием нацпроекта «Цифровая экономика». Он реализуется с 2025 по 2030 годы и имеет внушительный общий бюджет: 1,013 трлн рублей из федерального бюджета и 420 млрд рублей из внебюджетных источников. Целью проекта является создание мощной цифровой инфраструктуры, способствующей экономическому росту и повышению качества государственных услуг.

В рамках этого нацпроекта выделяется несколько федеральных проектов, имеющих прямое отношение к развитию связи в сельской местности:

• Федеральный проект «Инфраструктура доступа к информационно-телекоммуникационной сети Интернет»: В 2025 году на этот проект выделено 23,305 млрд рублей. Одной из ключевых задач является создание низкоорбитальной спутниковой группировки. Эта группировка призвана обеспечить высокоскоростной доступ в интернет на всей территории РФ, что особенно актуально для самых удаленных и труднодоступных регионов, где прокладка наземных линий связи экономически нецелесообразна или технически невозможна. Спутниковые решения могут стать стратегическим резервом для с. Тёплый Ключ в случае, если наземные технологии окажутся недостаточными.

Государственная программа «Комплексное развитие сельских территорий»:
Утвержденная постановлением Правительства от 31 мая 2019 года № 696, эта программа направлена на всестороннее развитие сельских территорий. Она включает в себя такие направления, как развитие инфраструктуры (дороги, инженерные сети, связь), благоустройство, а также поддержку аграрного сектора. Хотя программа не фокусируется исключительно на связи, она создает общий благоприятный фон для инвестиций в сельские районы и может косвенно способствовать развитию телекоммуникационной инфраструктуры.

Реализация в регионах:
Эти национальные проекты и программы уже демонстрируют ощутимые результаты:

• Оренбургская область: В октябре 2024 года, в рамках нацпроекта «Экономика данных», связь стандарта 4G была проведена в 33 малых населенных пунктах региона, что значительно улучшило качество жизни местных жителей и способствовало развитию цифровых сервисов.
• Республика Башкортостан: Регион активно участвует в программах цифровизации. В октябре 2025 года 11 малых населенных пунктов Башкортостана (включая Идяш-Кускарово, Айтмембетово и Староиликово) получили доступ к мобильному интернету. Ранее в том же году высокоскоростной интернет появился еще в 28 селах и деревнях региона. Республика Башкортостан входит в Топ-10 регионов по цифровой трансформации и занимает второе место среди регионов Приволжского федерального округа, что подчеркивает системность и эффективность проводимых работ.

Эти государственные инициативы создают мощный стимул и обеспечивают необходимую финансовую и регуляторную поддержку для проектов по развитию сотовой связи в сельской местности, делая их более привлекательными и реализуемыми. Для с. Тёплый Ключ это означает возможность интеграции в общую стратегию цифровизации страны и получения значительных преференций.

Нормативно-правовое регулирование и экологические требования в РФ

Законодательная база в области связи

Проектирование, строительство и эксплуатация сетей сотовой связи в Российской Федерации строго регламентируются обширной нормативно-правовой базой. Знание и соблюдение этих документов является обязательным условием для успешной реализации проекта в с. Тёплый Ключ.

Федеральный закон «О связи» № 126-ФЗ от 07.07.2003:
Этот закон является основополагающим документом, устанавливающим правовые основы деятельности в области связи на всей территории России. Он определяет:

• Полномочия органов государственной власти в сфере связи (Минцифры, Роскомнадзор).
• Права и обязанности лиц, участвующих в деятельности по оказанию услуг связи (операторы, пользователи).
• Основные принципы построения и функционирования сетей связи.
• Требования к лицензированию деятельности, использованию радиочастотного спектра и обеспечению универсальных услуг связи.

Свод правил СП 519.1325800.2023 «Сети связи. Правила проектирования»:
Введенный в действие с 18 апреля 2023 года, этот документ является ключевым для инженеров-проектировщиков. Он устанавливает основные правила проектирования различных типов сетей связи, включая:

• Кабельные линии связи (в том числе волоконно-оптические, необходимые для подключения базовых станций).
• Линейно-кабельные сооружения.
• Требования к размещению оборудования средств связи, включая базовые станции.
• Важным дополнением нового свода правил является установление требований к методам обеспечения безопасности, целостности, качества и устойчивости функционирования сетей, что отражает современные вызовы в сфере кибербезопасности и надежности.

Приказ Минцифры РФ от 21.09.2021 № 984 «Об утверждении Требований к проектированию сетей электросвязи»:
Этот приказ детализирует общие требования к проектированию сетей электросвязи, дополняя положения СП 519.1325800.2023. Он может содержать специфические указания по архитектуре сети, выбору оборудования, топологии и другим техническим аспектам, которые необходимо учитывать при разработке проектной документации для с. Тёплый Ключ.

Приказ Минцифры РФ от 18.02.2022 № 132 «Об утверждении Требований к порядку ввода сетей связи в эксплуатацию»:
Данный приказ регламентирует процедуру ввода сетей связи или их фрагментов в эксплуатацию. Он определяет:

• Состав вводимой в эксплуатацию сети или ее фрагмента, который определяется оператором связи.
• Порядок формирования приемочной комиссии.
• Требования к документации, предоставляемой для ввода в эксплуатацию.
• Участие представителей Роскомнадзора в комиссии по приемке сетей является обязательным для сетей междугородной, международной, фиксированной зоновой и местной телефонной связи (монтируемой емкостью 512 номеров и выше), что может быть актуально при масштабировании проекта.

Таким образом, комплексное применение этих нормативных документов позволяет обеспечить соответствие проекта в с. Тёплый Ключ всем установленным требованиям, гарантируя его законность, техническую состоятельность и готовность к эксплуатации.

Особенности лицензирования частот и новые требования

Процесс лицензирования частот является одним из наиболее сложных и значимых этапов при проектировании и развертывании сетей сотовой связи. В России этот процесс постоянно развивается, адаптируясь к технологическим изменениям и потребностям рынка.

Новые правила распределения частот:
Правительством РФ утверждены новые правила распределения частот для мобильной связи, согласно которым получение лицензии на оказание услуг связи на территориях с ограниченным радиочастотным спектром будет организовано в форме аукциона. Этот метод способствует инвестиционной привлекательности телекоммуникационной сферы и обеспечивает прозрачность процедур торгов. Полномочия по организации торгов остаются за Роскомнадзором, который может привлекать аукционистов или использовать существующие электронные площадки.

Частоты для 5G:
Перспективы развертывания 5G в России сталкиваются с рядом вызовов, в частности, с распределением частот. Операторы связи выражают опасения, что аукционы на частоты для 5G в диапазоне 4800–4990 МГц могут стать значительным финансовым бременем, а не стимулом для инвестиций. Этот диапазон считается менее привлекательным из-за отсутствия клиентского оборудования, малой дальности действия базовых станций и долгого срока окупаемости (20-30 лет). Стартовая цена лотов на аукционе по частотам для 5G (без учета обязательств по развертыванию сети) эквивалентна 15–20% годовых капитальных затрат «МТС» и «Ростелекома» и около 7–10% EBITDA.

Важный нюанс: Хотя ранее планировалось, что аукцион на частоты для 5G пройдет в 2025 году, Минцифры отменило соответствующий приказ. Однако есть вероятность переноса торгов на первую половину 2026 года. Для проекта в с. Тёплый Ключ, ориентированного на 4G, эти особенности пока менее критичны, но важны для понимания долгосрочных перспектив развития сети.

Изменения в лицензировании услуг связи (с 2024-2025 гг.):

• Схемы пропуска трафика и построения сети: С 1 сентября 2024 года для получения лицензии на услуги интернет-связи необходимо указывать реквизиты согласованной с Роскомнадзором схемы пропуска трафика. Также требуется согласование схемы построения сети связи с федеральным органом исполнительной власти в области обеспечения безопасности. Это направлено на повышение безопасности и устойчивости функционирования сети.
• Оборот SIM-карт: С 1 января 2025 года вступили в силу новые требования к обороту SIM-карт, особенно для иностранных граждан. Они включают обязательную идентификацию личности через государственные реестры (Госуслуги или Единая биометрическая система) и запрет на анонимное пополнение. Установлено ограничение на количество регистрируемых SIM-карт на одно лицо: до 10, а с апреля 2025 года для граждан РФ — до 20. Это меры по борьбе с мошенничеством и обеспечению национальной безопасности.
• Изменение перечня лицензируемых услуг: С 1 сентября 2025 года из перечня лицензируемых услуг связи будут исключены услуги персонального радиовызова и услуги связи по передаче данных для целей передачи голосовой информации (IP-телефония). Это упрощает процедуру для некоторых видов деятельности, но требует внимательного анализа для каждого конкретного случая.

Лицензионные требования к операторам:
Операторы связи обязаны выполнять ряд условий, установленных как законом «О связи», так и при выдаче лицензий:

• Обеспечение доступа к сети связи и соединениям по сети передачи данных.
• Доступ к услугам других операторов.
• Соблюдение правил оказания услуг связи и правил присоединения сетей.
• Выполнение условий, установленных при выделении полос радиочастот и присвоении радиочастотного канала.
• Наличие системы управления сетью связи, соответствующей законодательным требованиям.

Эти изменения требуют от операторов связи, планирующих развитие сети в с. Тёплый Ключ, постоянного мониторинга законодательства и своевременной адаптации своих бизнес-процессов и технических решений.

Санитарно-эпидемиологические и экологические нормы

При проектировании и строительстве базовых станций сотовой связи в с. Тёплый Ключ крайне важно соблюдать санитарно-эпидемиологические и экологические нормы, направленные на защиту здоровья населения и окружающей среды. Эти нормы регламентируют допустимый уровень электромагнитного излучения и порядок размещения объектов связи.

Санитарно-защитные зоны (СЗЗ) и зоны ограничения застройки (ЗОЗ):
В целях защиты населения от воздействия электромагнитных полей (ЭМП), создаваемых антеннами базовых станций, устанавливаются:

• Санитарно-защитная зона (СЗЗ): Территория, отделяющая источник ЭМП от жилой застройки или мест массового пребывания людей. В пределах СЗЗ не допускается размещение жилых зданий, детских учреждений, больниц.
• Зона ограничения застройки (ЗОЗ): Территория, за пределами которой обеспечивается снижение ЭМП до допустимых уровней. В ЗОЗ могут быть ограничения на высоту застройки или требование к экранированию.

Размещение базовых станций сотовой связи на территории жилой застройки, как правило, предполагает высоту антенн от 30 до 50 метров. Это делается для того, чтобы увеличить зону покрытия и одновременно снизить уровень электромагнитного излучения на уровне земли и в жилых помещениях за счет угла наклона диаграммы направленности антенн.

Уровни электромагнитного излучения:
В Российской Федерации установлены строгие предельно допустимые уровни (ПДУ) плотности потока энергии (ППЭ) электромагнитного поля. Для населенных пунктов ПДУ составляет 10 мкВт/см².

• Результаты натурных измерений: Как показывают исследования, результаты натурных измерений плотности потока энергии в жилой застройке, как правило, составляют от 0,11 до 0,93 мкВт/см², что значительно ниже установленного ПДУ 10 мкВт/см². Это подтверждает безопасность современных базовых станций при условии соблюдения правил проектирования и установки.

Актуальные изменения в СанПиН:
Важное изменение произошло с выходом Постановления Главного государственного санитарного врача РФ от 22.09.2025 № 17, которое вносит корректировки в санитарные правила и нормы СанПиН 1.2.3685-21 «Гигиенические нормативы и требования к обеспечению безопасности и (или) безвредности для человека факторов среды обитания». Эти изменения могут касаться методик измерения, требований к расчетам или правил размещения, и проектировщикам необходимо внимательно изучить актуальную редакцию документа.

Вопросы гигиенической безопасности:
При размещении и введении в эксплуатацию базовых станций сотовой связи необходимо учитывать гигиеническую безопасность, включая:

• Расчет зон ограничения застройки по высоте и протяженности: Особенно для нижних лепестков излучения антенн, чтобы исключить превышение ПДУ на верхних этажах близлежащих зданий.
• Экологическая экспертиза: В некоторых случаях может потребоваться проведение экологической экспертизы проекта, особенно если БС размещается вблизи особо охраняемых природных территорий или чувствительных объектов.

Соблюдение этих норм гарантирует не только законность проекта, но и общественное доверие к развитию телекоммуникационной инфраструктуры, что крайне важно для успешной реализации в с. Тёплый Ключ.

Требования к устойчивости и безопасности сетей связи

В условиях растущих угроз кибератак, техногенных катастроф и иных чрезвычайных ситуаций, вопросы устойчивости и безопасности сетей связи приобретают первостепенное значение. Роскомнадзор активно выступает за законодательное закрепление этих требований.

Предложения Роскомнадзора:
Роскомнадзор предлагает закрепить в законодательстве требования к устойчивости и живучести сетей связи. Это означает, что операторы будут обязаны не только обеспечивать защиту своей инфраструктуры от различных угроз, но и гарантировать возможность быстрого восстановления работоспособности сетей после атак или сбоев. Для проекта в с. Тёплый Ключ это означает необходимость закладывать в проект не только базовую функциональность, но и повышенные требования к отказоустойчивости и резервированию.

Ключевые аспекты требований:

1. Устойчивость функционирования сети связи общего пользования (ССОП):
   • Обеспечение непрерывности услуг: Сеть должна быть спроектирована таким образом, чтобы минимизировать риски полного отключения или деградации услуг даже при частичном повреждении инфраструктуры.
   • Резервирование: Создание резервных каналов связи, дублирование ключевого оборудования (например, контроллеров базовых станций, коммутаторов, источников питания) и использование резервных источников энергии.
   • Использование отечественных компонентов: В рамках стратегии импортозамещения и обеспечения технологического суверенитета, возможно, будут ужесточаться требования к использованию отечественного оборудования и программного обеспечения.
2. Безопасность сети связи:
   • Защита от несанкционированного доступа: Внедрение современных систем защиты информации, межсетевых экранов, систем обнаружения вторжений.
   • Предотвращение кибератак: Регулярное обновление программного обеспечения, проведение аудитов безопасности, обучение персонала.
   • Физическая безопасность объектов: Защита базовых станций от вандализма, краж и несанкционированного проникновения (ограждения, системы видеонаблюдения, охранная сигнализация). Для автономных БС в с. Тёплый Ключ это особенно актуально, учитывая удаленность и отсутствие постоянного надзора.
3. Целостность функционирования сети связи:
   • Контроль за инфраструктурой: Постоянный мониторинг состояния оборудования и каналов связи, оперативное выявление и устранение неисправностей.
   • Актуализация схем построения сети: Схемы построения сети связи должны быть актуальными и согласованными с федеральным органом исполнительной власти в области обеспечения безопасности, как это требуется с 1 сентября 2024 года.

Обеспечение реализации этих требований, связанных с устойчивостью, безопасностью и целостностью функционирования сети связи общего пользования на территории РФ, включая интернет, является приоритетной задачей. Для проекта в с. Тёплый Ключ это означает необходимость интегрировать решения по безопасности и отказоустойчивости уже на стадии проектирования, что может повлиять на капитальные и операционные затраты, но обеспечит долгосрочную надежность и соответствие законодательным требованиям.

Заключение

Проектирование и технико-экономическое обоснование сети сотовой связи в сельской местности, на примере с. Тёплый Ключ, представляет собой многогранную задачу, требующую комплексного подхода, глубокого инженерного анализа и учета специфики российских реалий. Проведенное исследование позволило выявить ключевые аспекты, необходимые для успешной реализации такого проекта.

Мы убедились, что российский рынок сотовой связи, хотя и достиг насыщения в экстенсивном развитии, активно переходит к интенсивному росту за счет услуг передачи данных. Государственные программы, такие как «Устранение цифрового неравенства 2.0» и национальный проект «Экономика данных», играют решающую роль в расширении покрытия 4G в малых населенных пунктах, предоставляя значительные ресурсы и создавая благоприятный климат для инвестиций. Использование низкочастотных диапазонов (800-900 МГц) для 4G/LTE и 3G/GSM является наиболее целесообразным для обеспечения широкого и стабильного радиопокрытия в удаленных районах.

В части радиопланирования, критически важно применение адекватных моделей распространения радиоволн, таких как Окумуры-Хаты и COST231-Хаты, с обязательным учетом сложного рельефа и влияния лесных массивов. Для этих целей незаменимы специализированные программные средства, например, RadioPlanner 3.0, способные учитывать детальные карты местности и физические явления (затухание, рассеяние, дифракция). Расчет емкости сети должен основываться на прогнозировании трафика и жестких требованиях к качеству обслуживания, обеспечивая масштабируемость и устойчивость сети.

Особое внимание в проектах для сельской местности следует уделять автономности и энергоэффективности базовых станций. Высокие операционные затраты на энергоснабжение (до 50-60% OpEx) диктуют необходимость внедрения инновационных решений, таких как «Интернет энергии» для управления аккумуляторными ресурсами, и фрикулинг для минимизации расходов на климат-контроль. Комбинированные системы электроснабжения на основе возобновляемых источников энергии (солнце, ветер) в сочетании с дизельными генераторами представляют собой оптимальное решение для обеспечения надежной работы БС в отсутствие централизованных сетей.

Технико-экономическое обоснование должно быть максимально детализированным, охватывая CapEx и OpEx, а также расчеты энергоэффективности. При этом крайне важно учитывать социальные и экономические выгоды проекта, которые часто перевешивают прямую коммерческую рентабельность, особенно в контексте государственных программ.

Наконец, успешная реализация проекта невозможна без строгого соблюдения актуальной нормативно-правовой базы РФ, включая Федеральный закон «О связи», новые Своды правил по проектированию сетей, приказы Минцифры и Роскомнадзора. Особое внимание следует уделить особенностям лицензирования частот, изменениям в обороте SIM-карт и ужесточающимся требованиям к устойчивости и безопасности сетей. Не менее важны экологические и санитарно-эпидемиологические нормы, регламентирующие размещение БС и уровни электромагнитного излучения.

В заключение, проект по развертыванию сети сотовой связи в с. Тёплый Ключ требует глубокого понимания всех этих взаимосвязанных аспектов. Применение современных технологий, тщательный экономический расчет и строгое соответствие регуляторным требованиям позволят создать надежную, эффективную и социально значимую телекоммуникационную инфраструктуру, которая существенно улучшит качество жизни местного населения и будет способствовать устойчивому развитию региона. Перспективы дальнейших исследований могут включать более глубокий анализ экономической эффективности использования низкоорбитальных спутниковых систем в качестве backhaul для самых удаленных БС и разработку детализированных моделей прогнозирования трафика M2M-устройств в сельском хозяйстве.

Список использованной литературы

1. Федеральный закон «О связи» от 07.07.2003 N 126-ФЗ (последняя редакция). URL: https://www.consultant.ru/document/cons_doc_LAW_43501/ (дата обращения: 27.10.2025).
2. Приказ Министерства цифрового развития, связи и массовых коммуникаций РФ от 18 февраля 2022 г. № 132 “Об утверждении Требований к порядку ввода сетей связи в эксплуатацию”. URL: https://www.garant.ru/products/ipo/prime/doc/403752766/ (дата обращения: 27.10.2025).
3. СП 519.1325800.2023 «Сети связи. Правила проектирования». URL: https://minstroyrf.gov.ru/docs/sp-519-1325800-2023-seti-svyazi-pravila-proektirovaniya/ (дата обращения: 27.10.2025).
4. Астреина Л.А. и др. Технико-экономическое обоснование дипломных проектов: учебное пособие / под ред. В.К. Беклешова. М.: Высшая школа, 1991. 176 с.
5. Беленький В.Г. Расчет зоны покрытия базовых станций в системах связи с подвижными объектами: методические указания. Новосибирск: СибГУТИ, 2000. 24 с.
6. Величко В.В., Субботин Е.А., Шувалов В.П, Ярославцев А.Ф. Телекоммуникационные системы и сети: учебное пособие в 3 т. Т. 3: Мультисервисные сети. М.: Горячая линия – Телеком, 2005. 592 с.
7. Волков Л.Н., Немировский М.С., Шинаков Ю.С. Системы цифровой радиосвязи: базовые методы и характеристики. М.: Эко-Трендз, 2005. 392 с.
8. Громаков Ю.А. Стандарты и системы подвижной радиосвязи. М.: Эко-трендз, 1997. 243 с.
9. Закиров З.Г., Надев А.Ф., Файзуллин Р.Р. Сотовая связь стандарта GSM. Современное состояние, переход к сетям третьего поколения. М.: Эко-Трендз, 2004. 264 с.
10. Невдяев Л.М. Мобильная связь 3-го поколения. М.: МЦНТИ, 2000. 208 с.
11. Попов В.И. Основы сотовой связи стандарта GSM. М.: Эко-Трендз, 2005. 296 с.
12. Ратынский М.В. Основы сотовой связи. М.: Радио и связь, 2000. 248 с.
13. Катунин Г.П., Мамчев Г.В., Попантонопуло В.Н., Шувалов В.П. Телекоммуникационные системы и сети: учебное пособие в 3 т. Т. 2: Радиосвязь, радиовещание, телевидение. М.: Горячая линия – Телеком, 2004. 672 с.
14. Крук Б.И., Попантонопуло В.Н., Шувалов В.П. Телекоммуникационные системы и сети: учебное пособие в 3 т. Т. 1: Современные технологии. М.: Горячая линия – Телеком, 2003. 647 с.
15. Рыбаченков М.В., Ботов Ю.Л., Ватолло В.В., Гордеев В.А., Киреев Д.С. Технология проектирования сетей производственной сухопутной подвижной связи // Вестник связи. 1999. №10. С. 74–83.
16. Скляр Б. Цифровая связь. Теоретические основы и практическое применение. 2-е изд. М.: Вильямс, 2003. 1104 с.
17. Ипатов В.П. Широкополосные системы и кодовое разделение сигналов. Принципы и приложения. М.: Техносфера, 2007. 488 с.
18. Официальный сайт аналитического агентства «AC&M Consulting». 2013. URL: http://www.acm-consulting.com/ (дата обращения: 27.10.2025).
19. Официальный сайт компании «Google». 2013. URL: http://www.maps.google.ru/ (дата обращения: 27.10.2025).
20. Официальный сайт одного из крупнейших мировых поставщиков телекоммуникационного оборудования – компании «Huawei». 2013. URL: http://www.huawei.com/ru/ (дата обращения: 27.10.2025).
21. Официальный сайт ведущего мирового производителя антенно-фидерного оборудования – компании «KATHREIN-Werke KG». 2013. URL: http://www.kathrein.de/en/index_main.htm (дата обращения: 27.10.2025).
22. Официальный сайт одного из крупнейших мировых поставщиков телекоммуникационного оборудования – компании «NEC». 2013. URL: http://www.nec.ru/ (дата обращения: 27.10.2025).
23. Официальный сайт ведущей отечественной компании по разработке и производству систем безопасности – компании «Сибирский АРСЕНАЛ». 2013. URL: http://www.arsenal-sib.ru/ (дата обращения: 27.10.2025).
24. Официальный сайт одного из крупнейших мировых производителей климатического оборудования для технологических помещений – компании «STULZ Gmbh». 2013. URL: http://www.stulz.com/ (дата обращения: 27.10.2025).
25. Официальный сайт мирового производителя АКБ — компании «Exide Technologies». 2013. URL: http://www.exide.com/ (дата обращения: 27.10.2025).
26. Портал мобильных технологий. 2013. URL: http://www.mobile-review.com/ (дата обращения: 27.10.2025).
27. Организация автоматизированного электроснабжения удаленных базовых станций. URL: https://cyberleninka.ru/article/n/organizatsiya-avtomatizirovannogo-elektrosnabzheniya-udalennyh-bazovyh-stantsiy/viewer (дата обращения: 27.10.2025).
28. Лицензии на частоты для мобильной связи должны распределяться лишь через аукционы, решило правительство РФ // ИКС-медиа. 2014. URL: http://www.iksmedia.ru/news/5086036-Licenzii-na-chastoty-dlya-mobilnoj-svyazi.html (дата обращения: 27.10.2025).
29. Климатизация базовых станций сотовой связи // Мир Климата. URL: https://www.mir-klimata.info/articles/ventilyatsiya-i-konditsionirovanie/klimatizatsiya-bazovykh-stantsiy-sotovoy-svyazi.html (дата обращения: 27.10.2025).
30. Ямилова Н. Обзор новых нормативных документов для проектирования сетей связи // Государственная Главная Экспертиза. 2022. URL: http://ggec.tatarstan.ru/news/show/1572 (дата обращения: 27.10.2025).
31. Правительство утвердило новые правила распределения частот для мобильной связи // Comnews. 2014. URL: https://www.comnews.ru/content/88022/2014-06-09/pravitelstvo-utverdilo-novye-pravila-raspredeleniya-chastot-dlya-mobilnoy-svyazi (дата обращения: 27.10.2025).
32. Интернет в деревню: результаты голосования // Госуслуги. 2022. URL: https://www.gosuslugi.ru/life/details/internet_in_village_voting_results (дата обращения: 27.10.2025).
33. РКН предложил прописать в законе требования к устойчивости и живучести сетей связи // Comnews. 2025. URL: https://www.comnews.ru/content/245749/2025-03-26/rkn-predlozhil-propisat-v-zakone-trebovaniya-k-ustoychivosti-i-zhivuchesti-setey-svyazi (дата обращения: 27.10.2025).
34. Автономные системы электроснабжения на основе возобновляемых источников энергии для сельских объектов. URL: https://cyberleninka.ru/article/n/avtonomnye-sistemy-elektrosnabzheniya-na-osnove-vozobnovlyaemyh-istochnikov-energii-dlya-selskih-obektov/viewer (дата обращения: 27.10.2025).
35. Правительство выделило более 2,3 млрд рублей на обеспечение услугами связи жителей небольших населённых пунктов // Правительство России. 2023. URL: http://government.ru/docs/53880/ (дата обращения: 27.10.2025).
36. Пути повышения энергоэффективности подсистемы базовых станций сетей сотовой связи. URL: https://cyberleninka.ru/article/n/puti-povysheniya-energoeffektivnosti-podsistemy-bazovyh-stantsiy-setey-sotovoy-svyazi/viewer (дата обращения: 27.10.2025).
37. Оценка покрытия сигналом радиосвязи в стандартах LTE и GSM при равнозначных условиях размещения оборудования. URL: https://cyberleninka.ru/article/n/otsenka-pokrytiya-signalom-radiosvyazi-v-standartah-lte-i-gsm-pri-ravnoznachnyh-usloviyah-razmescheniya-oborudovaniya/viewer (дата обращения: 27.10.2025).
38. «Ростелеком» запустил 11 базовых станций для жителей малых населенных пунктов Красноярского края // Tadviser. 2023. URL: https://www.tadviser.ru/index.php/%D0%9A%D0%BE%D0%BC%D0%BF%D0%B0%D0%BD%D0%B8%D1%8F:%D0%A0%D0%BE%D1%81%D1%82%D0%B5%D0%BB%D0%B5%D0%BA%D0%BE%D0%BC/%D0%9F%D1%80%D0%BE%D0%B5%D0%BA%D1%82%D1%8B/%D0%97%D0%B0%D0%BF%D1%83%D1%81%D0%BA_%D0%B1%D0%B0%D0%B7%D0%BE%D0%B2%D1%8B%D1%85_%D1%81%D1%82%D0%B0%D0%BD%D1%86%D0%B8%D0%B9_%D0%B4%D0%BB%D1%8F_%D0%B6%D0%B8%D1%82%D0%B5%D0%BB%D0%B5%D0%B9_%D0%BC%D0%B0%D0%BB%D1%8B%D1%85_%D0%BD%D0%B0%D1%81%D0%B5%D0%BB%D0%B5%D0%BD%D0%BD%D1%8B%D1%85_%D0%BF%D1%83%D0%BD%D0%BA%D1%82%D0%BE%D0%B2_%D0%9A%D1%80%D0%B0%D1%81%D0%BD%D0%BE%D1%8F%D1%80%D1%81%D0%BA%D0%BE%D0%B3%D0%BE_%D0%BA%D1%80%D0%B0%D1%8F (дата обращения: 27.10.2025).
39. Системы мобильной связи. URL: https://elib.bstu.by/handle/123456789/22340 (дата обращения: 27.10.2025).
40. Автономные системы электроснабжения // Электромонтаж. URL: https://electromontazh.ru/avtonomnye-sistemy-elektrosnabzheniya/ (дата обращения: 27.10.2025).
41. Исследование моделей расчета потерь радиосигналов в сетях радиодоступа. URL: https://cyberleninka.ru/article/n/issledovanie-modeley-rascheta-poter-radiosignalov-v-setyah-radiodostupa/viewer (дата обращения: 27.10.2025).
42. Основные виды системы автономного электроснабжения частного дома и промышленных объектов // Экотермикс. URL: https://www.ecotermix.ru/articles/osnovnye-vidy-sistemy-avtonomnogo-elektrosnabzheniya-chastnogo-doma-i-promyshlennykh-obektov/ (дата обращения: 27.10.2025).
43. Системы автономного электроснабжения: виды, принцип работы, свойства // Росэнергосервис. URL: https://rosenergoservice.ru/sistemy-avtonomnogo-elektrosnabzheniya-vidy-printsip-raboty-svojstva/ (дата обращения: 27.10.2025).
44. В 33 малых населенных пункта Оренбуржья провели связь стандарта 4G // Нацпроекты. 2023. URL: https://нацпроекты.рф/news/v-33-malykh-naselennykh-punkta-orenburgzhya-proveli-svyaz-standarta-4g (дата обращения: 27.10.2025).
45. RadioPlanner расчет и оптимизация зон радиопокрытия. URL: https://radioplanner.ru/ru/radioplanner (дата обращения: 27.10.2025).
46. Государственная программа «Комплексное развитие сельских территорий» // Правительство России. 2020. URL: http://government.ru/docs/36979/ (дата обращения: 27.10.2025).
47. Разрешение на частоты // Ордерком. URL: https://ordercom.ru/licenzirovanie/razreshenie-na-chastoty/ (дата обращения: 27.10.2025).
48. Руководство пользователя RadioPlanner 2.1. URL: https://radioplanner.ru/sites/default/files/rp21_user_manual.pdf (дата обращения: 27.10.2025).
49. Мелихов С.В. Модели Окамуры и Хата по предсказанию уровня принимаемого сигнала на // Материалы международной научно-технической конференции студентов, аспирантов и молодых ученых «Научная сессия ТУСУР – 2015». Том 1. Секция «Радиоэлектронные системы и устройства». Томск: ТУСУР, 2015. URL: https://tusur.ru/ru/nauka-i-innovatsii/nauchnye-izdaniya/sborniki-konferentsiy/materialy-mezhdunarodnoy-nauchno-tekhnicheskoy-konferentsii-studentov-aspirantov-i-molodykh-uchenykh-nauchnaya-sessiya-tusur-2015-tom-1/sektsiya-radioelektronnye-sistemy-i-ustroystva/melikhov-sv-modely-okamury-i-khata-po-predskazaniyu-urovnya-prinimaemogo-signala-na (дата обращения: 27.10.2025).
50. Модель Окамура-Хата. URL: https://ppt-online.org/472666 (дата обращения: 27.10.2025).
51. Система климат-контроля базовых станций. URL: http://icbcom.ru/upload/iblock/c3c/c3c90737a3424d36009ed92330a8b98b.pdf (дата обращения: 27.10.2025).
52. Анализ энергоэффективности базовых станций сотовой связи. URL: https://www.researchgate.net/publication/320496155_ANALIZ_ENERGOEFFEKTIVNOSTI_BAZOVYH_STANCII_SOTOVOJ_SVAZI (дата обращения: 27.10.2025).
53. Упрощенная модель расчета потерь сигнала в радиолинии, полученная путем модификации квадратичной формулы Введенского. URL: https://cyberleninka.ru/article/n/uproschennaya-model-rascheta-poter-signala-v-radiolinii-poluchennaya-putem-modifikatsii-kvadratichnoy-formuly-vvedenskogo/viewer (дата обращения: 27.10.2025).
54. XIV. Перечень лицензионных требований, обязательных для соблюдения при осуществлении деятельности по оказанию услуг связи по передаче данных… // КонсультантПлюс. URL: https://www.consultant.ru/document/cons_doc_LAW_167735/e27ee595b28325997b6a1e944d187768e7d23f3f/ (дата обращения: 27.10.2025).
55. Так ли опасно излучение станций сотовой связи? // Роспотребнадзор. 2021. URL: https://04.rospotrebnadzor.ru/index.php/press/publikatsii/7542-statya-tak-li-opasno-izluchenie-stantsiy-sotovoy-svyazi.html (дата обращения: 27.10.2025).
56. Частоты и стандарты сотовой связи используемые в России // Blueset. URL: https://blueset.ru/articles/chastoty-i-standarty-sotovoy-svyazi-ispolzuemye-v-rossii.html (дата обращения: 27.10.2025).
57. Замминистра энергетики России подсветил системное отставание Дагестана // EastRussia. 2023. URL: https://www.eastrussia.ru/news/zamministra-energetiki-rossii-podsvetil-sistemnoe-otstavanie-dagestana/ (дата обращения: 27.10.2025).
58. Вопросы гигиенической безопасности при размещении и введении в эксплуатацию базовых станций сотовой связи. URL: https://cyberleninka.ru/article/n/voprosy-gigienicheskoy-bezopasnosti-pri-razmeschenii-i-vvedenii-v-ekspluatatsiyu-bazovyh-stantsiy-sotovoy-svyazi/viewer (дата обращения: 27.10.2025).
59. Дальний Восток готовится к энергодефициту: запуск новых мощностей и ускорение реформ в электроэнергетике // EastRussia. 2023. URL: https://www.eastrussia.ru/news/dalniy-vostok-gotovitsya-k-energodefitsitu-zapusk-novykh-moshchnostey-i-uskorenie-reform-v-elektroenergetike/ (дата обращения: 27.10.2025).
60. «Горячие» документы // КонсультантПлюс. URL: https://www.consultant.ru/hotdoc/ (дата обращения: 27.10.2025).
61. Около 400 сельским жителям в Красноярском крае впервые стали доступны цифровые звонки и мобильный интернет 4G // Sibnovosti. 2023. URL: https://sibnovosti.ru/society/471089-okolo-400-selskih-zhiteley-v-krasnoyarskom-krae-vpervye-poluchili-dostup-k-tsifrovym-zvonkam-i-mobilnomu-internetu-4g (дата обращения: 27.10.2025).
62. В Башкортостане 11 сел подключили к высокоскоростному интернету и мобильной связи // Стерлеград. 2023. URL: https://sterlegrad.ru/news/society/224671_v_bashkortostane_11_sel_podklyuchili_k_vysokoskorostnomu_internetu_i_mobilnoy_svyazi.html (дата обращения: 27.10.2025).