«Мы постоянно проводим модификацию и совершенствование технологии расчетов ЭМС»
Обеспечивать надлежащее использование радиочастот – задача непростая, особенно в условиях стремительного развития новых технологий связи. В России она возложена на радиочастотную службу, составной частью которой является ФГУП «Главный радиочастотный центр». Одной из основных функций предприятия является выполнение экспертизы возможности использования радиоэлектронных средств (РЭС), а главный ее этап – проведение расчетов электромагнитной совместимости (ЭМС). Технический директор предприятия Николай Васехо рассказал РС о том, какие изменения в технологии проведения экспертизы произошли за последние годы.
РС: Проведение расчетов электромагнитной совместимости (ЭМС) – это одна из основных функций ГРЧЦ. Каковы мировые тенденции в этой сфере?
Николай Васехо (Н. В.): Напомню, что проведение расчетов ЭМС является технической основой экспертизы радиочастотных заявок. Без нее не выдаются разрешения на использование радиочастот или радиочастотных каналов. Появление новых стандартов связи и вещания требует постоянно совершенствовать программное обеспечение для расчета ЭМС, использовать все более точные и сложные алгоритмы, учитывающие большее количество критериев.
В международной практике используется преимущественно расчетно-аналитическая технология экспертизы ЭМС. В ее основе – современные программные комплексы, сопряженные с базами данных частотных назначений с использованием цифровых карт местности. Также в них учитываются последние методики и рекомендации Международного союза электросвязи (МСЭ), определяющие аппарат математического моделирования распространения электромагнитных волн в различных условиях.
РС: Какие изменения происходили в технологии проведения расчетов ЭМС за последние годы?
Н. В.: Основываясь на международных тенденциях в этой области, мы постоянно проводим модификацию и совершенствование технологии расчетов ЭМС. Здесь можно выделить два направления.
Во-первых, ФГУП «ГРЧЦ» внедряет современные расчетные комплексы и постоянно обновляет программные модули в соответствии с рекомендациями МСЭ. Так, за последние годы предприятие ввело в эксплуатацию комплексы SPECTRAems и CHIRplus_BC немецкой компании LS telcom AG по всем радиотехнологиям гражданского назначения в полосах совместного использования. Причем они постоянно дорабатываются в части удобства визуализации расчетных процессов, контроля промежуточных данных и адаптации использования учетных данных частотных назначений. Ввод нового программного обеспечения позволил свести к минимуму ручную работу, максимально оптимизировать процесс расчета и вывода результатов для проведения анализа ЭМС.
Во-вторых, совершенствуется технология подготовки исходных данных для проведения анализа и уяснения электромагнитной обстановки (ЭМО) перед проведением непосредственно расчетов ЭМС. Это способствует осмысленному и грамотному, а не формальному, принятию решения по результатам процедуры, включая введение ограничений на места размещения РЭС и их технические параметры. Необходимо отметить, что подготовка исходных данных, анализ обстановки и уяснение задачи занимает большую часть времени работы эксперта.
РС: Проведение расчетов ЭМС – задача во многом специфическая. Выпускают ли институты специалистов в этой области?
Н. В.: Эффективное использование радиочастотного спектра в Российской Федерации во многом зависит и от грамотного решения экспертов на основании проведенных расчетов ЭМС. В настоящее время подготовка специалистов в этой области ведется в ряде связных вузов страны, например на базовой кафедре ЭМС и управления радиочастотным спектром факультета радио и телевидения Московского технического университета связи и информатики (МТУСИ), на кафедре радиоприема, вещания и ЭМС факультета радиотехнологий связи Санкт-Петербургского государственного университета телекоммуникаций им. проф. М.А. Бонч-Бруевича (СПбГУТ). Также следует упомянуть Московский институт радиоэлектроники и автоматики (МИРЭА), Московский энергетический институт (МЭИ), Московский государственный технический университет им. Н.Э. Баумана (МГТУ). Большинство работников технологических подразделений нашего предприятия являются выпускниками этих вузов.
РС: Какими знаниями и практическими навыками должны обладать специалисты по расчетам ЭМС?
Н. В.: Нужно знать нормативные документы, определяющие порядок проведения экспертизы ЭМС, правила использования РЭС и их характеристики, особенности построения сетей связи, а также методики расчетов ЭМС и заложенные в них модели и программы расчетов. Необходимы также навыки работы с базами данных РЭС, различными сервисными программами и т. п. Комплексная подготовка по этим вопросам в институтах не ведется.
Поэтому новые специалисты получают необходимые знания и навыки на предприятии с помощью опытных работников, а по отдельным вопросам – на курсах повышения квалификации в профильных вузах. Каждое технологическое подразделение ФГУП «ГРЧЦ» обязательно проводит обучение молодых сотрудников, которых постепенно, в течение нескольких месяцев, вводят в технологию подготовки исходных данных, проведения расчетов и принятия решения по их результатам.
РС: Какова в этом году динамика количества обращений заявителей? Если разделить обращения по службам радиосвязи, то где наблюдается рост, а где падение по сравнению с прошлым годом? С чем это связано?
Н. В.: Что касается сухопутной подвижной службы (СПС), то здесь отмечается общий рост количества обращений операторов. Это можно объяснить, в первую очередь, развитием сетей новой технологии LTE после проведения конкурса, а также активным развитием сетей UMTS. По сетям GSM и технологическим сетям в диапазонах 160 МГц и 450 МГц количество заявок примерно соответствует уровню последних двух лет.
В сегменте фиксированного беспроводного доступа (Wi-Fi и WiMAX) произошло снижение количества радиочастотных заявок на 10–15 процентов. Дело в том, что в 2008–2012 годах частотный ресурс в диапазонах, распределенных для этих технологий (2,4; 3,5 и 5 ГГц), в городах с населением более 100 тыс. человек был практически полностью исчерпан на всей территории Российской Федерации. И дальнейшее развитие сетей этих технологий в настоящее время возможно только за счет построения сетей в небольших городах и населенных пунктах, что, по мнению операторов связи, не всегда экономически оправданно.
Радиочастотные заявки на организацию радиорелейных линий связи поступают в основном от сотовых операторов для построения транспортных сетей, и в 2013-м их количество осталось на уровне предыдущего года.
Для ОВЧ/ЧМ-радиовещания количество поступивших обращений заявителей за 2012 – 2013 годы в среднем остается постоянным.
Незначительная отрицательная динамика количества заявок наблюдается в части радиовещания на длинных и средних волнах по технологии DRM, что, вероятно, связано с исключением из федеральной целевой программы плана развития этого стандарта.
Существенно снижается количество обращений по аналоговому телевидению, поскольку в ближайшее время оно должно быть полностью отключено. Что касается цифрового телевидения, то количество обращений здесь ниже, чем в прошлом году, так как основная часть заключений экспертизы для РЭС первого и второго мультиплекса уже оформлена, но в настоящее время начали поступать заявки уже на третий (региональный) мультиплекс, по которому мы начинаем активно работать.
Значительно увеличилось количество заявок по земным станциям спутниковой связи (ЗС СС). Это объясняется удачными запусками российских космических аппаратов (КА) типа «Ямал» и, соответственно, появлением свободного частотного ресурса на них. Положительное влияние оказали и принятые в 2012 году обобщенные решения ГКРЧ «О выделении полос радиочастот в диапазонах 6/4 ГГц и 14/11(12) ГГц для применения ЗС спутниковой службы, работающих через бортовые ретрансляторы иностранных космических аппаратов» и «О применении на территории РФ перевозимых ЗС СС при работе через иностранные КА». Возникновение нештатной ситуации на КА «Экспресс МД1» и перевод действующих спутниковых сетей на другие КА также повлекло за собой незначительное увеличение заявок в этом сегменте.
В 2013 году произошел значительный рост – более 300% – числа обращений заявителей по образованию позывных сигналов для опознавания радиоэлектронных средств. На 1 ноября 2013 года уже образовано 19 809 позывных сигналов, а за весь 2012 год было образовано 5 556. Это связано, в первую очередь, с принятием нормативных правовых актов в области связи и упрощением процедуры рассмотрения обращений, оптимизацией производственного процесса на предприятии.
Обращения по вопросу получения заключений о соответствии судовой радиостанции требованиям международных договоров Российской Федерации и требованиям законодательства Российской Федерации в области связи практически сохраняют стабильность и сезонность при небольшом, чуть более 10%, общем росте количества обращений. В 2012 году поступило 3 383 обращения, а в 2013 году, на 1 ноября, – 3 819. Это обусловлено стабильностью количества судов в Российской Федерации.
РС: ГРЧЦ разработал частотно-территориальные планы (ЧТП) двух цифровых мультиплексов. С какими проблемами пришлось столкнуться?
Н. В.: Основная сложность при разработке частотно-территориальных планов (ЧТП) стартовых мультиплексов заключалась в высокой загруженности радиочастотного спектра в густонаселенных районах Российской Федерации. Кроме того, реализация ЧТП стартовых мультиплексов проходит в условиях параллельного вещания как в традиционном аналоговом стандарте ТВ-вещания (SECAM), так и в активно внедряемом цифровом стандарте ТВ-вещания (DVB-T2).
Помимо загруженности спектра гражданскими РЭС, дополнительным фактором при разработке частотно-территориальных планов является необходимость их согласования с силовыми ведомствами.
В рамках разработанного проекта ЧТП третьего мультиплекса проведена экспертиза ЭМС и оформлены разрешительные документы для использования РЭС наземного цифрового телевещания в Москве, Санкт-Петербурге, Хабаровске, Якутске. Продолжается работа по вновь поступающим радиочастотным заявкам.
РС: Одной из оказываемых ГРЧЦ услуг является международная правовая защита (МПЗ) частотных присвоений. Есть ли трудности при проведении этих работ?
Н. В.: На сегодняшний день применительно к сфере международной правовой защиты частотных присвоений более точным было бы говорить не о наличии сложностей, связанных с взаимодействием администраций связи (АС) или с какими-либо другими причинами, а о существенном возрастании объема работ по обеспечению международной правовой защиты. Прежде всего, это обусловлено развитием современных технологий радиосвязи и радиовещания, развертыванием сетей спутниковой связи, цифровой подвижной связи четвертого поколения (4G) и цифрового эфирного телевещания.
Основные трудности связаны с огромной протяженностью границ РФ и, следовательно, с большим количеством АС иностранных государств, с которыми необходимо взаимодействовать, а также с частичным несоответствием Таблицы распределения частот РФ международной таблице. Кроме того, сопредельные государства располагаются не только в Районе 1, к которому согласно Регламенту Радиосвязи относится Россия, но и в Районе 3, что отражается в особенностях распределения радиочастот.
Другой немаловажной проблемой являются внешнеполитические отношения с соседними государствами. Например, для координации частотных присвоений с Грузией приходится использовать Бюро радиосвязи МСЭ, что приводит к увеличению сроков МПЗ. Чаще всего спорные моменты возникают с такими администрациями связи, как литовская, польская, китайская, однако эти вопросы в большинстве своем успешно решаются по переписке или во время переговоров.
РС: Самыми востребованными на рынке являются услуги сотовой связи. В чем особенности работы в этой сфере в приграничных районах?
Н. В.: Со всеми соседними европейскими странами по тематике СПС работы по МПЗ для сотовых сетей ведутся на основе двух- или многосторонних соглашений, заключенных между администрациями связи. При выполнении работ по МПЗ определяются условия беспомехового использования общего радиочастотного спектра РЭС сотовых сетей в приграничных районах. Проблемы по МПЗ сотовых сетей возникают редко и связаны, в основном, с превышением уровня сигнала, создаваемого на территории другого государства. Они решаются путем проведения радиоконтрольных мероприятий и устраняются по переписке между АС.
То же самое можно сказать и в отношении МПЗ сотовых сетей GSM с Китаем. Но большой проблемой остается использование частот в диапазонах 800 МГц и 2600 МГц для РЭС LTE в приграничных районах с Китаем. Пока компромисс в этом вопросе не достигнут, так как Китай относится к 3 Району.
Если говорить в целом о сухопутной подвижной службе, то имеются проблемы при проведении МПЗ в диапазоне 160 мегагерц. Соглашение по использованию радиочастот в этой полосе в приграничных районах подписано только с АС Беларуси. В этом диапазоне радиочастоты по-прежнему используются республиками бывшего СССР в интересах предприятий топливно-энергетического комплекса, на линиях электропередачи и трубопроводах, проходящих через общие границы, что вызывает встречный интерес сторон и приводит к отрицательным результатам координации. В Китае радиочастоты этого диапазона используются для телевещания (6-й ТВК). Поэтому примерно по 25% заявок, направляемых на координацию в диапазоне 160 МГц, приходят отрицательные результаты. В этих случаях проблемы решаются переподбором радиочастот или путем определения параметров РЭС, при которых не создаются помехи на территорию сопредельного государства.
Справка
Во ФГУП «ГРЧЦ» внедрены программные комплексы расчетов и визуализации ЭМС РЭС различных служб SPECTRAemc и CHIRplus_BC, реализованные на основе архитектуры «клиент – сервер». Комплексы являются лучшими в мире программными продуктами, используются более чем в 70 странах мира и способны выполнять следующие основные функции:
• отображение выбранных РЭС на цифровой карте с возможностью оценки топографических характеристик объектов, трехмерного представления и прозрачности слоев;
• выполнение расчетов ЭМС РЭС различных радиотехнологий с использованием библиотеки моделей распространения радиоволн в диапазоне от 3 кГц до 300 ГГц;
• расчет напряженности поля в точке или области;
• расчет контуров покрытия;
• анализ интермодуляции;
• определение необходимости координации частотных назначений;
• отчеты о результатах расчетов на основе стандартных шаблонов.
В программном обеспечении SPECTRAemc и CHIRplus_BC имеется большое количество дополнительных опций (возможность использования различных карт, моделей распространения радиоволн, выбор необходимых диаграмм направленности антенн, построение профиля трассы с возможностью расчета напряженности поля в точке приема и др.), позволяющих более качественно и точно выполнять расчеты ЭМС.
Реализованные функции, а также постоянно проводимые доработки комплексов позволяют выполнять необходимые расчеты по ЭМС по всем радиотехнологиям.
Николай Владимирович Васехо
Окончил Высшее военное авиационное инженерное училище и ВВИА им. профессора Н.Е. Жуковского.
1974–1999 – служба в ВС РФ.
В 2000–2003 годах работал во ФГУП НИИР в Центре анализа электромагнитной совместимости (ЦА ЭМС).
С сентября 2003 года по настоящее время работает во ФГУП «ГРЧЦ».
C февраля 2013 года – технический директор ФГУП «ГРЧЦ».
Кандидат технических наук, автор более 60 научных публикаций, в том числе 2 монографий.
