«Научная школа существует только тогда, когда обеспечивается преемственность между поколениями научных кадров».

Научно-исследовательский институт радио занимает особое место в российской структуре разработки технологий связи. В его стенах трудятся ученые с мировым именем, сотрудники НИИР участвуют в проектах, оказывающих существенное влияние на развитие отрасли связи. Какая технология сможет сделать самолет легче, как обеспечить интернетом морские суда, как воспитать достойную научную смену и как радар поможет людям в чрезвычайных ситуациях, журналу РС рассказал генеральный директор ФГУП НИИР, доктор технических наук Валерий Бутенко.

РС: Валерий Владимирович, многие компании отрасли связи часто испытывают нехватку кадров. Есть ли в НИИР подобная проблема и, если да, то как она решается?

Валерий Бутенко (В. Б.): Кадровая проблема возникает внезапно, когда запускается проект и оказывается, что делать его некому. Мы не являемся неким исключением. В свое время в НИИР работало около 3,5 тыс. человек, а в 2003 году, когда я сюда пришел, штат составлял уже 700. В тот момент на рынке практически не было свободных специалистов, большинство из них шли в сферу продаж и эксплуатации. Возник дефицит разработчиков. Эта проблема актуальна и сегодня.

Нужно было создавать кадровый потенциал для рождения новых идей. Когда мы столкнулись с этой проблемой, то начали ее решать не столько тактически, сколько стратегически. Мы пошли проверенным способом: стали сами готовить специалистов для себя. Таким образом, в НИИР была создана базовая кафедра Московского технического университета связи и информатики (МТУСИ), которая стала выпускать специалистов в областях управления радиочастотным спектром и электромагнитной совместимости (ЭМС).

Спустя два года мы создали кафедру совместно с Московским физико-техническим институтом (МФТИ), который традиционно выпускает инженеров с системным мышлением. Их всегда не хватает, но именно такие люди генерируют новые идеи. В этом году состоялся третий выпуск – из 29 человек 10 продолжили работать в НИИР. Мы много сил вложили в эту кафедру и получили отличный результат. Ребята, которые остались в НИИ Радио, стали изобретателями, имеют патенты вместе с нашими ведущими учеными.

Ежегодно у нас проходят летнюю практику около 40 студентов из разных вузов: МТУСИ, Московский государственный технический университет им. Н.Э. Баумана, Московский авиационный институт, Московский государственный технический университет радиотехники, электроники и автоматики (МИРЭА). В первую очередь мы берем на практику будущих разработчиков радиоэлектронной аппаратуры и системных инженеров, поскольку 70–80% деятельности НИИР – это опытно-конструкторские работы (ОКР) и системные проекты.

Так мы и решаем кадровую проблему. Если 10 лет назад средний возраст сотрудников НИИР составлял примерно 60 лет, то сегодня – около 48 лет. При этом мы не стали огульно кого-то увольнять, а попытались достичь, что называется, конвергенции потенциалов руководителей научных школ и молодых кадров. Если говорить о базовых кафедрах, то мы набираем студентов после третьего курса. При этом обязательным условием является их конкретная работа в профильных лабораториях института. За каждым студентом закреплен опытный научный наставник. Например, рядом с профессором Львом Яковлевичем Кантором, которому недавно исполнилось 85 лет, работают вчерашние выпускники МФТИ – и это правильно.

В качестве научных руководителей выступают и другие ведущие ученые НИИР: профессора Юрий Андреевич Чернов, Анатолий Михайлович Сомов, академик Национальной академии наук Республики Армения Вильям Карпович Сарьян и другие. Большинство аспирантов активно привлекаются к работе в международных организациях, таких как Международный союз электросвязи (МСЭ), Региональное содружество в области связи (РСС), Азиатско-Тихоокеанское экономическое сотрудничество (АТЭС). Они регулярно публикуются в научно-технических журналах. Целый ряд их разработок и технических решений защищены патентами. Мы предполагаем, что в следующем году кандидатские диссертации защитят как минимум 9 аспирантов.

Научная школа существует только тогда, когда обеспечивается преемственность между поколениями научных кадров, между умудренными опытом докторами наук, профессорами и начинающими молодыми учеными.

РС: НИИР активно участвует в работе международных организаций связи. Насколько весом вклад специалистов института в разработку международных документов, ставших впоследствии международными стандартами?

В. Б.: Конечно, на первом месте по важности и значимости находятся работы научного консультанта НИИР, профессора, доктора технических наук Марка Иосифовича Кривошеева. Он занимается поиском и внедрением новых идей, ученый с большой буквы, чьи заслуги оценены во всем мире. Он принял самое активное участие в разработке стандартов цифрового телевидения. Есть идеи, которые он лично предложил и воплотил в жизнь. Но, на мой взгляд, еще больше он сделал, когда возглавлял 6-ю Исследовательскую комиссию МСЭ, которая занимается вопросами вещательных служб. Перед ним стояла задача обобщить весь наработанный опыт и «помирить» производителей оборудования из разных стран и континентов. В итоге родился стандарт цифрового телевидения – это действительно колоссальное достижение. Сегодня профессор Кривошеев занимается новыми видеоинформационными системами, объемным телевидением и телевидением сверхвысокой четкости.

Когда говорят о том, что «цифру» развивают США, Япония, то говорят в основном об оборудовании. Но если говорить о нормативно-правовой базе и стандартизации, то здесь вклад Марка Иосифовича, а значит НИИР и России в целом, очень весом. Добавлю, что в работе исследовательских комиссий (ИК) МСЭ и рабочих групп принимают участие около 70 сотрудников НИИ Радио. В нескольких ИК они занимают выборные позиции руководителя или заместителя руководителя, поэтому стандарты, резолюции, рекомендации принимаются с их участием. Отмечу, в частности, что наши специалисты внесли существенный вклад в решения по системам подвижной службы семейства стандартов IMT, вещательным стандартам DVB-T и DVB-T2, системам беспроводного доступа, фиксированной спутниковой и вещательной спутниковой служб, устройствам малого радиуса действия.

РС: Сейчас идет подготовка к Всемирной конференции радиосвязи 2015 года (ВКР-15). Какие наиболее важные решения нас ждут?

В. Б.: Как обычно, от ВКР следует ждать перераспределения спектра и выделения новых полос частот, усовершенствования процедур, связанных с координацией радиочастот, обеспечением ЭМС.

Если же говорить конкретно, то наиболее обсуждаемой является технология IMT-Advanced. При подготовке к конференции нужно решить два важных вопроса: определить общую потребность в спектре и дифференцировать потребности в зависимости от диапазона частот (выше и ниже 1 ГГц) для этой технологии. Пока среди экспертов имеются большие расхождения во взглядах даже на методологию получения такой оценки. Нет понимания, как разделить потребности по диапазонам частот и как учитывать разнородный трафик, который способны пропускать сети, построенные на основе этой технологии. К ВКР-15 планируется разработать частотные планы в различных диапазонах частот и закрепить их в соответствующих стандартах. Предстоит также определить основные технические характеристики базовых и абонентских станций IMT-Advanced, которые будут применяться для оценки совместимости технологии в различных кандидатных полосах частот. И для каждого из предложенных диапазонов есть свои важные и сложные технические вопросы, которые требуется решить, чтобы выработать условия использования IMT-Advanced.

Также на ВКР планируется окончательно решить вопрос с земными станциями спутниковой связи на морских судах с малой апертурой антенн (ESV) в диапазоне С и Ku. Эта технология уже достаточно давно используется и позволяет предоставлять услуги связи, включая подключение к интернету на борту судов. Но из-за частых помех расположенным на берегу станциям были установлены ограничения на использование станций ESV – их приходилось выключать при приближении к суше. Подключение к наземным сетям GSM или LTE также невозможно из-за большого удаления корабля от берега. Были вопросы, связанные с обеспечением ЭМС со спутниками-ретрансляторами: из-за того что судно находится в движении, сложно точно навести судовую спутниковую станцию на геостационарный спутник. Но за последние годы технология ESV была существенно улучшена, понижены мощность излучения и уровни боковых лепестков антенн и сейчас имеется возможность снятия ряда ограничений, что и будет рассмотрено на ВКР-15.

РС: А если говорить о совсем новых технологиях, то какие, на Ваш взгляд, наиболее интересны?

В. Б.: Прежде всего, это технология беспроводной связи на борту воздушных судов (WAIC). Например, самолет Airbus A380 весит около 270 тонн, и 2,5–3% от общей массы – это провода. Если убрать их, то появится около 9 тонн полезного веса, который может использоваться, чтобы взять на борт больше топлива или какого-либо груза. На ВКР-15 нужно решить целый ряд важнейших технических задач, начиная с выбора диапазона частот и определения необходимого частотного ресурса и заканчивая разработкой технических условий использования полос частот на борту самолета.

Еще одна интересная технология – это сверхширокополосные автомобильные радары, которые уже работают в различных диапазонах частот по всему миру. Их особенность – это высокая точность определения расстояния между машиной и различными объектами и снижение спектральной плотности за счет использования сигналов с полосой частот более 1 гигагерца. Вероятно, на ВКР-15 для этой технологии будет выбран диапазон 77 ГГц, который позволит использовать сигналы с полосой частот до 4 ГГц при некоторых ограничениях допустимой мощности излучения. Такие радары могут предупреждать о столкновении и обеспечивать активную защиту водителю, а также облегчать парковку.

РС: Недавно прошел российско-американский круглый стол, посвященный сотрудничеству в сфере развития информационно-коммуникационных технологий. НИИР был среди участников переговоров. Какие вопросы обсуждались на встрече?

В. Б.: Особое внимание уделялось вопросам обеспечения частотным ресурсом систем широкополосного беспроводного доступа. Американская сторона, выполняя план президента США о выделении дополнительных 500 МГц спектра для развития ШБД, выступает с инициативой распределить полосу частот 470–694 МГц подвижной службе на совместной основе с радиовещательной. По мнению наших американских коллег, это обеспечит гибкость для администраций в использовании спектра.

В поддержку этой инициативы был представлен опыт использования «белых пятен» системами ШБД.

Напомню, что «белые пятна» в спектре могут возникать при определенном и достаточно распространенном способе построения сети вещания – многочастотные сети с достаточно мощными вещательными передатчиками.

У нас в стране также проводятся исследования возможности использования «белых пятен». Выяснилось, что американский опыт и результаты наших исследований во многом совпадают. Действительно, можно найти до 100–120 МГц свободного спектра, однако проблема в том, что эти «белые пятна» меняются в зависимости от местоположения, они не стационарны во времени и, кроме того, находятся в малонаселенных районах страны. Спектр с такими качествами не очень подходит для построения полноценных операторских сетей широкополосного беспроводного доступа, но может эффективно использоваться нелицензируемыми применениями, аналогичными Wi-Fi. Это подтвердили и наши американские коллеги.

Кроме того, их опыт показал, что технологии прослушивания эфира перед выбором рабочей частоты малоэффективны. В связи с чем для выбора рабочих частот используются геолокационные базы данных. В США уже выданы лицензии трем компаниям, предоставляющим эти услуги (по заданным координатам и характеристикам устройства определяются разрешенные частоты и мощность излучения). При этом отмечаются некоторые сложности использования геолокационной базы в приграничных районах (нужно иметь согласованное решение по их использованию с соседними государствами).

Таким образом, выгоды от распределения всей полосы 470–694 МГц на ВКР-15 для подвижной службы не очевидны, так как это не решает вопрос обеспечения спектром операторских сетей подвижной связи. В то же время для стран, имеющих большое число соседей, гибкость в выборе службы (вещательная или подвижная) обязательно приведет к проблемам совместимости в приграничных районах. Ведь эти две службы несовместимы и требуемые территориальные разносы на совпадающих частотах составляют сотни километров.

РС: Какими разработками сейчас занимается НИИР?

В. Б.: Нужно отметить, что НИИР входит в перечень предприятий военно-промышленного комплекса. Поэтому значительная часть наших проектов направлена на решение задачи обеспечения обороноспособности нашей страны. Что же касается гражданского сектора, то здесь мы уделяем особое внимание решениям проблем ЭМС радиоэлектронных средств, сферы цифрового телевидения. Наши разработки охватывают все этапы внедрения «цифры» в стране, начиная от методического обеспечения и разработки стандартов, заканчивая строительством телевизионных передающих центров в самых труднодоступных местах.

Недавно наши молодые специалисты создали устройство для спасения людей в чрезвычайных ситуациях. Это радар, встроенный в жилет. Его могут применять люди с ограниченными возможностями для движения по незнакомой местности, а также он поможет ориентироваться в условиях плохой видимости, например, в задымленном помещении. Механизм прост – радар определяет расстояние до препятствия и предупреждает человека посредством сигналов и вибрации. Сейчас у нас появилось новое направление – системы оповещения и спасения людей в условиях чрезвычайных ситуаций на незнакомой территории. Мы разработали программу, которая устанавливается на смартфон и в случае непредвиденных ситуаций позиционирует человека на местности, показывает на экране или сообщает голосом, где находится выход.

Я только что вернулся из рабочей поездки по Дальнему Востоку, где, в частности, речь шла о системах оповещения и спасения. Нашей разработкой заинтересовались, поскольку обычные территориальные и объектовые системы работают на старых принципах (оповещение об опасности через громкоговорители), а здесь подход совершенно иной. Кстати, эта система также может применяться в целях безопасности – чтобы позиционировать постороннего человека на охраняемой территории.

РС: В советское время НИИР проектировал все спутники связи. Как развивается это направление сегодня?

В. Б.: Традиционно в НИИР существовало три направления: телевидение, радиорелейные и тропосферные станции, а также спутниковые ретрансляторы. Но в период перестройки случился провал космических проектов. В 2003 году мы поставили перед собой задачу возродить в институте разработку спутниковых ретрансляторов. В настоящий момент эта программа, я считаю, практически реализована. Один ретранслятор входит в состав КА «Луч», находящийся на геостационарной орбите. А второй ретранслятор этого класса, относящийся к международной спутниковой системе поиска и спасания КОСПАС-САРСАТ, уже успешно прошел испытания и готовится к запуску.

Мы являемся поставщиками полезных нагрузок для космических аппаратов «Экспресс-АМ5» и «Экспресс-АМ6», разработанных совместно с канадской компанией MDA. Это был первый международный опыт участия НИИР в разработке современных тяжелых многоствольных бортовых ретрансляторов, работающих в четырех диапазонах. В ходе данной работы специалистами ФГУП НИИР были получены и освоены современные технологии проектирования и испытаний спутниковых ретрансляторов. Сейчас это одно из основных направлений нашей деятельности.

РС: В Европе активно обсуждают распределение диапазона 694–790 МГц в пользу подвижной службы. Ряд экспертов считают, что такой шаг будет более разрушительным для телевещания, чем перераспределение диапазона 800 МГц. Каково Ваше мнение по этому вопросу?

В. Б.: Отмечу, что вопрос о распределении диапазона 694–790 МГц подвижной службе включен в повестку дня ВКР-15 и, соответственно, решен он будет в ноябре 2015 года. Будет ли это разрушительным для телевещания? Я уверен, что нет.

Прежде всего, потому, что на конференции не произойдет исключение радиовещательной службы из этой полосы частот, и диапазон будет использоваться на совместной основе. Такое решение на международном уровне предопределено существующими различиями стран в потребностях в спектре для подвижной и вещательной служб, которые складывались десятилетиями.

Например, в западноевропейских странах доставка телевизионного сигнала до 70–80% потребителей осуществляется по кабельным и спутниковым сетям. В России и Восточной Европе доставка осуществляется преимущественно по эфиру через наземные сети. По оценкам сектора радиосвязи МСЭ (МСЭ-Р), потребности в спектре одной страны могут отличаться от потребностей другой до 40% (минимальные потребности к 2020 году составляют 1350 МГц, а максимальные – 1750 МГц).

Поэтому странам предоставят гибкость в использовании спектра путем включения в Регламент радиосвязи распределения для подвижной службы совместно с существующим распределением вещательной службы. Далее этот вопрос будет решаться внутри каждой конкретной страны с учетом ее специфики.

Отмечу, что несколько арабских и африканских стран сделали свой выбор в пользу подвижной службы в этом диапазоне частот.

РС: А как ситуация будет развиваться в России?

В. Б.: У нас решение о выборе предпочтительной службы для этого диапазона еще не принято. Часть полос частот 694–790 МГц используется аналоговыми вещательными станциями, часть телеканалов запланирована для использования «цифры». Нельзя забывать и о том, что здесь работают также РЭС специального назначения.

Задержка с принятием решения связана еще и с необходимостью изучения потребностей в спектре для вещательной службы с учетом вероятного перехода к цифровому вещанию в формате высокой четкости (HD).

Если все телевизионные программы потребуется доставлять потребителю через наземную сеть в формате HD, то весь спектр 470–790 МГц необходимо будет использовать для нужд вещателей. В таком случае для подвижной службы места не останется. Однако нужно отметить, что для телевидения мы имеем хорошо отработанные альтернативные платформы доставки сигнала потребителю (кабельные сети, спутниковые сети непосредственного вещания, IPTV). Все это не касается вопросов использования частотного ресурса, но требует развития соответствующей инфраструктуры.

Влияние на наше решение окажут соседние страны, так как весь диапазон 470–862 МГц является предметом регионального Соглашения Женева-06, которым утвержден план цифрового телевизионного вещания в Районе 1. И если хотя бы одна из стран в качестве предпочтительной в полосе 694–790 МГц выберет вещательную службу, развитие подвижной службы в соседней стране будет ограничено. Так что ряд аспектов использования этого частотного диапазона еще требует своего исследования.

Беседовал Максим Алексеенко

НАША СПРАВКА

Валерий Владимирович Бутенко

Окончил Ростовское высшее военное командное училище им. Главного Маршала артиллерии Наделина М.И.
С 1982 по 1997 год проходил службу в Вооруженных Силах, полковник запаса.
С 1997 по 2003 год – исполнительный директор, генеральный директор НПФ «Гейзер».
С 2003 года по настоящее время занимает должность генерального директора ФГУП НИИР.
Президент Национальной радиоассоциации.
Автор 70 научных публикаций, в том числе 3 монографий.

Заведующий кафедрой радио и информационных технологий МФТИ и заведующий кафедрой ЭМС и УРЧС МТУСИ.