01 октября 2020

Михаил Сподобаев дал интервью журналу «Радиочастотный спектр»

Для нашей страны важно заранее накапливать собственные компетенции в области 6G.Михаил Сподобаев

Федеральное государственное унитарное предприятие «Ордена Трудового Красного Знамени Российский научно-исследовательский институт радио имени М.И. Кривошеева» (НИИР) является крупнейшим научно-техническим центром телекоммуникационной отрасли. Специалисты института проектируют системы и средства связи и телерадиовещания, проводят работы по созданию бортовых ретрансляторов для спутников, активно участвуют в исследовательских комиссиях Международного союза электросвязи, заняты в деятельности по обеспечению обороноспособности страны. RSpectr расспросил и. о. генерального директора ФГУП НИИР Михаила Сподобаева о том, какие новые проекты появились у предприятия в последнее время, в каких диапазонах целесообразно развивать 5G в России и что необходимо сделать для того, чтобы наша страна не отстала в развертывании сетей связи шестого поколения.

RSpectr: Михаил Юрьевич, не можем обойти стороной тему пандемии коронавируса. Как она отразилась на работе НИИРа? Переходил ли коллектив института на удаленную работу?

Михаил Сподобаев (М. С.): Сразу отмечу, что случаев заболевания коронавирусом на предприятии мало. Как в Москве, так и в наших филиалах в Санкт-Петербурге, Самаре и Севастополе.

Мы смогли оперативно перевести большую часть сотрудников на удаленную работу. Кроме тех, кто связан с выполнением гособоронзаказа. Явных провалов не получили. У нас много работ, которые требуют командирования сотрудников, и здесь был вынужденный простой. Но сейчас мы начали наверстывать упущенное.

Многие сотрудники НИИРа до сих пор работают дистанционно. А для тех, кто вышел, мы создали условия для соблюдения мер санитарной безопасности: предоставляем маски, санитайзеры, на входе в здание просим измерять температуру тела.

RSpectr: Какие новые проекты появились у НИИРа в последнее время?

М. С.: По итогам конкурсных процедур, которые в мае-июне текущего года проводила Россвязь, институт получил контракты на четыре научно-исследовательские работы (НИР) в рамках нацпрограммы «Цифровая экономика». Одна из НИР предполагает разработку предложений по построению российской государственной группировки спутников связи и вещания с использованием гибких полезных нагрузок. Срок выполнения – три года.

В рамках исследования наши специалисты проанализируют мировые тенденции развития спутниковых систем связи и вещания гражданского назначения, технологии создания полезных нагрузок и состояние действующих российских орбитальных группировок серий «Экспресс» и «Ямал». Говоря простым языком, использование гибкой полезной нагрузки поможет отказаться от существующей практики, когда каждый космический аппарат (КА) создается уникальным под определенную позицию на орбите. Можно будет делать некий универсальный пакет оборудования. Такой подход к построению КА позволит до 25% сократить стоимость и сроки создания спутниковой группировки.

Работа не предполагает орбитальных испытаний. Мы должны будем представить опытный образец комплекса аппаратуры.

Добавлю, что в настоящее время на российских спутниках связи применяется преимущественно зарубежное оборудование полезных нагрузок (в основном Thales Alenia Space).

 НИИР ПОДГОТОВИЛ ПРЕДЛОЖЕНИЯ ДЛЯ ПЕРСПЕКТИВНЫХ ПРОЕКТОВ НА ПОЛНОСТЬЮ ОТЕЧЕСТВЕННЫХ РЕТРАНСЛЯТОРАХ. 

Надеемся в ближайшее время реализовать эти проекты, но сделать это без поддержки государства очень тяжело, поскольку необходимо провести комплекс работ, связанный с наземной отработкой, а зарубежные компании имеют возможности демпинга и поставки в короткие сроки без отработки.

Справка
Михаил Юрьевич Сподобаев

И. о. генерального директора ФГУП НИИР

  • Трудовую деятельность начал в 1995 году инженером-программистом на предприятиях Самары.
  • С 1999 по 2007 год, работая на Федеральном государственном унитарном предприятии «Самарский отраслевой научно-исследовательский институт радио» (ФГУП СОНИИР), прошел путь от младшего научного сотрудника до руководителя крупной лаборатории.
  • В 2007–2011 годах работал в должности проректора по информатизации в Поволжском государственном университете телекоммуникаций и информатики (ПГУТИ) и занимался преподавательской деятельностью.
  • В 2011–2016 годах возглавлял филиал ФГУП НИИР – СОНИИР.
  • В 2016 году переведен на должность первого заместителя генерального директора ФГУП НИИР.
  • 13 января 2020 года назначен исполняющим обязанности генерального директора Федерального государственного унитарного предприятия «Ордена Трудового Красного Знамени Российский научно-исследовательский институт радио имени М.И. Кривошеева».
  • Основные сферы научных интересов – радиотехника, антенная техника, электромагнитная безопасность, создание и внедрение информационных систем и технологий.
  • Автор более 150 научных публикаций, 7 монографий (в соавторстве), ряда федеральных нормативных документов (в соавторстве).
  • В настоящее время работает над докторской диссертацией.
  • Награжден ведомственной наградой – «Почетный радист».

RSpectr: Представители телекоммуникационной отрасли неоднократно заявляли о безальтернативности для развития 5G диапазона 3,4–3,8 ГГц, который в России недоступен для гражданского применения. Насколько эта проблема является серьезным препятствием для запуска 5G в РФ?

М. С.: Полноценное использование полос частот в 3,4–3,8 ГГц будет возможно только в случае перевода основной части работающих на них средств в другие диапазоны. По оценкам Минобороны России, ФСО, ГК «Роскосмос», РТРС и ФГУП НИИР, на разработку оборудования, использующего другие полосы частот, и замену существующего необходимо более 300 млрд рублей. Время проведения работ – около десяти лет.

Таким образом, сейчас этот диапазон не может оцениваться как приоритетный для внедрения 5G на территории Российской Федерации.

В спецификациях, разработанных 3GPP* для сетей пятого поколения, определена полоса радиочастот 4400–5000 мегагерц. В частности, диапазон 4,8–4,99 ГГц в России загружен не так сильно. И требует гораздо меньших усилий для освобождения. Хотя в нем также нужно провести конверсионные мероприятия.

Опыт эксплуатации сетей 5G в диапазонах 3,6 ГГц и 4,9 ГГц в Китае показал, что плотность базовых станций (БС) для обоих может быть одинакова.

 СУЩЕСТВУЕТ НЕЗНАЧИТЕЛЬНАЯ РАЗНИЦА В ЧАСТИ ЗАТУХАНИЯ СИГНАЛА В ПРОСТРАНСТВЕ, НО ОНА КОМПЕНСИРУЕТСЯ УВЕЛИЧЕНИЕМ ЧИСЛА ЭЛЕМЕНТОВ АНТЕННОЙ СИСТЕМЫ. НА СТОИМОСТИ БС ЭТО ПРАКТИЧЕСКИ НЕ ОТРАЖАЕТСЯ. 

Об этом также свидетельствуют данные Международного союза электросвязи и консорциума 3GPP, которые не делают различий в плотности БС для этих двух диапазонов частот. Стоимость развертывания сетей 5G в РФ в диапазонах 3,6 ГГц и 4,9 ГГц, без учета необходимости проведения конверсионных мероприятий, различается несущественно.

Начавшийся массовый выпуск БС, работающих в диапазоне 4,9 ГГц, позволил снизить их цену практически до уровня БС для диапазона 3,6 гигагерц. Разница в стоимости ожидается не более 15 процентов.

Таким образом, старт развития сетей 5G целесообразно начинать в других диапазонах, например, в 4800–4990 МГц, где затраты на конверсию существенно ниже затрат на высвобождение 3,4–3,8 ГГц и где уже появляется соответствующее оборудование для развертывания сетей.

 ПРИ ЭТОМ ОЦЕНКА КАПИТАЛЬНЫХ ЗАТРАТ ОПЕРАТОРОВ СВЯЗИ ДЛЯ 5G В ПОЛОСАХ РАДИОЧАСТОТ 3400–3800 МГЦ И 4800–4990 МГЦ ЯВЛЯЕТСЯ СОПОСТАВИМОЙ. 

RSpectr: НИИР ведет исследования в части технологической нейтральности. Позволит ли этот принцип ускорить запуск 5G в России?

М. С.: Из последних проектов: Ericsson и НИИР подписали договор на выполнение работы, в рамках которой будут созданы предложения по использованию полос радиочастот, выделенных мобильным сетям предыдущих стандартов, для развертывания 5G.

На их основании Государственная комиссия по радиочастотам (ГКРЧ) сможет принять решение о возможности введения принципа технейтральности для сетей пятого поколения в России.

Этот путь поможет ускорить и упростить процесс развертывания 5G. Технейтральность позволяет с наименьшими затратами – только за счет обновления ПО существующих БС** – обеспечить покрытие достаточно больших территорий.

RSpectr: Какие есть ограничения для развития пятого поколения на частотах предыдущих поколений?

М.С.: Конечно, развертывание 5G на базе принципа технейтральности имеет существенные ограничения. Прежде всего, полосы радиочастот, выделенные для 2G/3G/4G, намного более узкие (как правило, 10-15 МГц на одного оператора), чем каналы, предусмотренные стандартом 5G для достижения максимально возможных значений производительности сети (до 100 МГц в диапазонах ниже 6 ГГц). Это не позволит получить сверхвысокие скорости передачи данных, являющиеся одним из главных «козырей» сетей 5G.

Также возможно незначительное ухудшение параметров обслуживания абонентов LTE и 3G, так как некоторая часть ресурсов этих сетей будет использоваться абонентами сетей 5G.

Кроме того, при одновременной работе сетей LTE и 5G в одной полосе радиочастот понизятся достигаемые величины скорости передачи данных и емкости сети.

Тем не менее сейчас, когда все ломают копья вокруг 3,4–3,8 ГГц, мы говорим: давайте использовать 4,8–4,99 ГГц плюс вводить принцип технейтральности.

Возможность высвобождения полосы радиочастот 4800–4990 МГц для развертывания сетей 5G/IMT-2020 на территории Российской Федерации

Взаимные ограничения между РЭС сетей 5G/IMT-2020, развертывание которых может быть начато в городах с населением более 1 млн человек, и действующими в диапазоне 48004990 МГц РЭС других радиослужб могут быть сняты в результате проведения следующих конверсионных мероприятий и мероприятий по перераспределению радиочастотного спектра:

  • снятие ограничений со стороны РЭС БШПД Минобороны России возможно путем присвоения таким РЭС частот вне полосы 48004990 МГц;
  • аналогичные организационные мероприятия допускает ФСО России в части переназначения рабочих частот тропосферных и радиорелейных средств путем присвоения им частот вне полосы 48004990 МГц;
  • по информации Минэнерго России, в г. Уфа (население более 1 млн человек) и в непосредственной близости от нее расположено 12 действующих магистральных РРЛ ТЭК. По согласованию с Минэнерго России возможна замена данной радиорелейной линии на ВОЛС, стоимость работ оценена в 195 млн руб. В других городах-миллионниках препятствий со стороны РЭС гражданского назначения для внедрения сетей 5G/IMT-2020 в полосе радиочастот 48004990 МГц не выявлено.

Таким образом, учитывая относительно небольшую загрузку данного диапазона радиочастот, а также высокую занятость диапазона 34003800 МГц, для развития сетей 5G/IMT-2020 в России целесообразно использовать полосу радиочастот 48004990 МГц. Развертывание сетей 5G в Российской Федерации в диапазоне 48004990 МГц может осуществляться уже с 2020 года по всей территории страны, за исключением Уфы.

Экосистема оборудования для сетей 5G/IMT-2020 в полосе радиочастот
4800–4990 МГц

В спецификациях, разработанных 3GPP, полоса радиочастот 44005000 МГц (Band 79) определена для внедрения сетей 5G/IMT-2020.

Несмотря на то что к настоящему моменту только в Японии и Китае, являющихся одними из главных «локомотивов» массового внедрения сетей 5G/IMT-2020, выделены радиочастотные полосы для этих сетей в различных участках диапазона 44005000 МГц, экосистема сетевого и абонентского оборудования сетей 5G, работающих в диапазоне 4,9 ГГц, развивается быстрыми темпами.

Коммерческое сетевое радиооборудование диапазона 4,9 ГГц производится компаниями Huawei и ZTE. Компания Ericsson разработала предсерийный образец, выпуск коммерческого оборудования намечен на 2021 год. Согласно отчету GSA «5G device ecosystem report executive summary», по состоянию на сентябрь 2020 г. насчитывается более 20 коммерчески доступных и более 130 анонсированных моделей абонентских терминалов китайских и корейских производителей для сетей 5G, работающих в диапазоне 4,9 ГГц.

Для абонентского оборудования регулятору необходимо принять решение о том, что ввозимые из-за границы, производимые в стране и продаваемые населению в Российской Федерации терминалы с поддержкой стандарта 5G/IMT-2020 должны в обязательном порядке поддерживать два частотных плана: n78 и n79 (3,6 ГГц и 4,9 ГГц).

Сравнительная оценка капитальных затрат на строительство сетей 5G/IMT-2020 в полосах радиочастот 3400–3800 и 4800–4990 МГц

Необходимо также оценивать плотность размещения базовых станций сети
5G/IMT-2020 в диапазонах 3,6 и 4,9 ГГц в связи с физическими особенностями распространения радиоволн в этих диапазонах частот.

Опыт эксплуатации сетей 5G/IMT-2020 в диапазонах 3,6 и 4,9 ГГц в Китае показал, что плотность базовых станций для обоих диапазонов может быть одинакова. Разница затухания сигнала в пространстве между диапазоном 4,9 и 3,6 ГГц составляет 2,67 дБ и компенсируется увеличением числа элементов антенной системы. Увеличение числа элементов антенной решетки в два раза полностью компенсирует разницу в затухании сигнала между диапазонами 3,6 и 4,9 ГГц, что делает сети полностью равнозначными для обеспечения покрытия вне помещений. Об этом также свидетельствуют данные международных организаций МСЭ-R и 3GPP, которые не делают различий в плотности базовых станций для этих двух диапазонов частот.

Стоимости развертывания сетей 5G/IMT-2020 в Российской Федерации в диапазонах 3,6 и 4,9 ГГц, без учета необходимости проведения конверсионных мероприятий в этих диапазонах, различаются несущественно. Начавшийся массовый выпуск базовых станций, работающих в диапазоне в 4,9 ГГц, позволил снизить их цены практически до уровня цен базовых станций для диапазона 3,6 ГГц. Разница в ценах ожидается не более 15%.

Использование в диапазоне 4,9 ГГц активных антенных решеток базовых станций с удвоенным количеством приемопередающих элементов также приведет к несколько более высокому (ориентировочно на 1020%) их энергопотреблению.

Выводы

Таким образом, учитывая длительный характер процесса конверсии радиочастотного спектра старт развития сетей 5G целесообразно начинать в других диапазонах, например, в 48004990 МГц, где затраты на конверсию, по предварительной оценке, существенно ниже затрат на высвобождение диапазона 34003800 МГц и где уже появляется соответствующее оборудование для развертывания сетей. При этом оценка капитальных затрат операторов связи для сетей 5G/IMT-2020 в полосах радиочастот 34003800 и 48004990 МГц является сопоставимой.

Еще одно направление, над которым надо активно работать, чтобы не остаться за бортом, – создание собственного телеком-оборудования, своих базовых станций 5G.

RSpectr: Участвует ли НИИР в проектах по созданию базовых станций 5G отечественными компаниями?

М. С.: Мы консультируем наших производителей по научной части, по вопросам использования радиочастотного спектра и участвуем в подготовке специалистов. В частности, сотрудничаем с ГК «Ростех». Кроме того, входим в состав консорциума вместе с лидирующим исследовательским центром на базе компании «ГлобалИнформСервис».

Надо понимать, что создавать цикл разработки с нуля – непростая задача, которая к тому же требует времени. Чтобы не получить перебои в работе после ввода оборудования в коммерческую эксплуатацию, надо провести всесторонние испытания.

«ГлобалИнформСервис» заявил, что планирует запуск БС 5G в производство в 2023 году. Я считаю, что такие сроки не только не затянуты, но достаточно оптимистичны.

Тут я, с одной стороны, констатирую, что резкого прорыва в сфере создания БС мы не совершим, но, с другой стороны, тем не менее делать это надо. Если мы на этот путь не встанем сейчас, то рискуем отстать навсегда.

RSpectr: Ряд экспертов и СМИ утверждают, что в диапазоне 4,8–4,9 ГГц существуют серьезные ограничения: он пересекается с полосой 4,4–4,99 ГГц, которая активно используется военными системами стран НАТО. И это якобы означает, что базовые станции для 5G в этом диапазоне операторы смогут устанавливать только на расстоянии 300 км до сухопутной границы или 450 км до морской границы. Так ли это? И какие еще минусы есть у 4,8–4,9 ГГц?

 

М.С.: Нет, это не так. Во-первых, в соответствии с Регламентом радиосвязи (РР) военные системы не имеют никакого приоритета. Военные системы должны работать в соответствии с Регламентом радиосвязи, и в этом случае они получают международно-правовую защиту в соответствии с процедурами РР. Либо, если они не соответствуют Регламенту радиосвязи и/или не заявлены в МСЭ по процедурам РР, они работают на условиях не создания помех и не требования защиты от помех. Поэтому ссылки на ограничения, которые создают военные системы, несостоятельны.

Во-вторых, давайте разберемся детально в существующих ограничениях в диапазоне 4,84,99 ГГц.  ВКР-19 по пункту 9.2 приняла решение о том, что станции IMT могут регистрироваться как станции IMT (класс станции IM), так и как станции подвижной службы (класс станции FB), если имеется распределение полосы частот подвижной службе на первичной основе. Именно такая ситуация в полосе частот 48004990 МГц. Поэтому:

— при подаче заявки на базовую станцию 5G как станция класса FB Бюро радиосвязи не будет проводить экспертизу и все поданные заявки автоматически регистрируются в Списке частот с благоприятным заключением. Соответственно, никаких ограничений по использованию станций 5G, регистрируемых в Бюро радиосвязи как станции класса FB, не существует в этом диапазоне частот;

— при подаче заявки на базовую станцию 5G как станцию класса IM Бюро радиосвязи будет проводить экспертизу. Экспертиза различается для сухопутной и для морской границы. Для сухопутной границы экспертиза проводится по пункту 9.21 РР с координационными расстояниями 450 км в отношении воздушных приемных станций и 70 км в отношении станций ФСС. Такие расстояния не являются ограничениями это координационные пороги для того, чтобы определить, какая страна является затронутой. Страна будет считаться затронута, если:

а) в списке частот имеет зарегистрированные присвоения для соответствующей службы (фиксированная или воздушная подвижная); и

б) это зарегистрированное частотное присвоение перекрывается по полосе частот с присвоением заявляемой станции класса IM; и

с) это зарегистрированное присвоение используется станцией, находящейся на расстоянии менее 450 км (для станции воздушной подвижной службы) и менее 70 км для станции фиксированной службы от заявляемой станции класса IM.

Далее на двухсторонней основе заявляющая и затронутая администрации должны оценить возможность возникновения помех и согласовать параметры, при которых страны непреднамеренные помехи могут избежать. Важным является то, что при отсутствии согласия между странами Бюро радиосвязи (БР) будет выполнять роль посредника для достижения соглашения. Следует отметить, что такая процедура не является уникальной для этого диапазона частот, она используется во всех диапазонах частот, используемых системами подвижной службы. Чтобы избежать длительных процедур согласования, страны на двухсторонней основе заключают соответствующее соглашение об использовании частот в приграничных районах. Российская Федерация заключила подобные соглашения для диапазонов 900 МГц, 1800 МГц, 2,1 ГГц, 2,5 ГГц. Таким образом, для сухопутных границ и для станций класса IM приведенные в Вашем вопросе ограничения не соответствуют действительности.

Теперь рассмотрим морскую границу. Применительно к морским границам для станций IM Регламент радиосвязи устанавливает жесткий предел плотности потока мощности, который БС класса IM не имеет права превышать. Для того чтобы выполнить этот предел плотности потока мощности, БС должна размещаться на расстоянии 450 км от береговой линии. Однако, в соответствии с Регламентом радиосвязи (Резолюция 223 ВКР-19) этот жесткий предел плотности потока мощности не применяется к БС следующих стран: Армения, Бразилия, Камбоджа, Китай, Российская Федерация, Казахстан, Лаос, Узбекистан, Южно-Африканская Республика, Вьетнам и Зимбабве. Таким образом для морских границ Российской Федерации для класса IM также не существует никаких ограничений.

RSpectr: На Ваш взгляд, насколько целесообразно уже сейчас вести исследования в области 6G?

М. С.: В мире уже началась технологическая гонка по запуску будущих сетей 6G, поэтому для устойчивого роста и развития отечественной телекоммуникационной отрасли важно заранее накапливать собственные компетенции в данной сфере.

На текущий момент насчитывается более десятка исследовательских проектов по 6G. Их ведут международные организации (работа фокус-группы NET 2030 сектора Стандартизации Международного союза электросвязи), научные сообщества (проект 6G университета в г. Оулу, Финляндия), отдельные страны (Китай, США, Южная Корея, Япония), крупные вендоры, такие как ZTE, Huawei, Nokia, Ericsson, Samsung.

Финляндия, например, в рамках стратегии развития цифровой инфраструктуры страны планирует выделить на исследование сетей связи шестого поколения 300 млн евро.

RSpectr: Что делается у нас в сфере 6G? Занимается ли этим вопросом НИИР?

М. С.: В настоящее время институт по заданию Минцифры России выполняет работы по определению основных направлений стратегии внедрения сетей связи шестого поколения в Российской Федерации и разработке проекта дорожной карты (с указанием сроков реализации перечня мероприятий) по основным направлениям развития 6G в части радиочастотного обеспечения, оборудования и сервисов/услуг.

Контракта с министерством у нас нет, в нацпрограмму «Цифровая экономика» эти исследования пока не попали. Но как институт, позиционирующий себя системным в этой сфере, мы поддерживаем группу специалистов, которые отслеживают все мировые тенденции в области 6G, и надеемся, что эта деятельность получит поддержку государства. В первую очередь, необходимо понимать, в каких диапазонах сети шестого поколения целесообразно строить, какие основные сервисы они будут предлагать.

 РОССИИ НУЖНО АКТИВНЕЕ РАБОТАТЬ НА МЕЖДУНАРОДНЫХ ПЛОЩАДКАХ. ПРЕЖДЕ ВСЕГО – ВЗАИМОДЕЙСТВОВАТЬ С КОНСОРЦИУМОМ 3GPP. 

Было бы правильным, если бы наши операторы, предприятия и концерны туда входили, отстаивали свою позицию и участвовали в разработках.

Следует понимать, что развертывание системы связи 6G – это сложная многофакторная задача, требующая совместной работы компетентных ведомств и организаций для создания научно-технического задела по переходу от 5G к системам шестого поколения. Проведение долгосрочных фундаментальных и прикладных исследований по наиболее емким и сложным вопросам развития 6G, а также создание коммерчески благоприятных условий для отечественных производителей возможно путем образования консорциума (с определением состава и роли участников). Это позволит обеспечить формирование единой научно-технической политики и координацию работы всех заинтересованных структур для создания перспективных сетей.

Так как ФГУП НИИР имеет соответствующий опыт и квалификацию, мы предлагаем определить наше предприятие головной организацией Консорциума 6G.

В качестве обязательных членов объединения предлагаются:

  • Госкорпорация «Ростех» – в качестве производителя оборудования, имеющего соответствующие компетенции в проектах по развитию 5G;
  • ПАО «Ростелеком» – в качестве разработчика и поставщика перспективных сервисов, услуг и оценки потребностей сетевого ресурса в рамках экосистемы сетей связи 6G;
  • ФГУП НИИР – в качестве научно-технологического центра, определяющего технологическое развитие экосистемы 6G, а также в части обеспечения деятельности администрации связи России в работе международных исследовательских организаций и ассоциаций по вопросу сетей связи шестого поколения.

Основная задача консорциума – формирование единой научно-технической и инновационной политики для обеспечения планов мероприятий по развитию 6G, создание кооперации, направленной на расширение технического потенциала и организацию коммерчески благоприятных условий для отечественных производителей.

RSpectr: Где сегодня наиболее актуальны проблемы электромагнитной совместимости: в наземных или спутниковых системах радиосвязи? Какие исследования НИИР решают эти вопросы?

 

М.С.: В связи с ограниченностью частотного ресурса и бурным развитием беспроводных технологий сегодня все больше и больше мы наблюдаем совместное использование спектра наземными и спутниковыми системами. Поэтому столь актуальна проблема совместного использования наземных и спутниковых систем, особенно в связи с развитием новых технологий – как наземных (системы 5G, использующие активные антенные решетки), так и спутниковых (негеостационарные системы с большим количеством спутников).

В направлении систем 5G НИИР в этом году завершил разработку методики оценки совместимости систем 5G в различных диапазонах частот, включая диапазоны, которые совместно используются со спутниковыми системами (в первую очередь – миллиметровые диапазоны частот). Эту методику планируется рассмотреть на ближайшем заседании ГКРЧ. Мы полагаем, что она позволит исключить непреднамеренные помехи, а кроме того, и неоправданные ограничения, которые ведут к снижению эффективности использования радиочастотного ресурса.

В отношении спутниковых систем методики оценки электромагнитной совместимости востребованы, как правило, на международных площадках, в частности при проведении исследований в МСЭ-R при подготовке решений Всемирных конференций по радиосвязи, поэтому НИИР активно работает в исследовательских комиссиях МСЭ-R.

RSpectr: В связи с перегрузкой традиционных диапазонов частот – C, Ku и Ка растет интерес к освоению Q/V-диапазонов. Какие возможности дают эти перспективные частоты? Являются ли они предметом изучения экспертов НИИР?

М.С.: В настоящее время в C- и Ku-диапазонах радиочастот на геостационарной орбите (ГСО) реализовано соответственно около 500 и 580 спутниковых сетей фиксированной спутниковой службы (ФСС), а усредненный орбитальный разнос между соседними спутниками составляет менее 1 градуса. Очевидно, что при такой высокой плотности размещения спутников орбитально-частотный ресурс в C- и Ku- диапазонах полностью исчерпан. В Ка-диапазоне радиочастот ситуация также оставляет желать лучшего с усредненным орбитальным разносом между соседними спутниками немногим более 1 градуса. В целом, если не учитывать X-диапазон, используемый для военных применений, то в C-, Ku- и Ka-диапазонах радиочастот реализовано около 98% спутниковых сетей.

В отличие от традиционных C- и Ku-диапазонов радиочастот, в которых полосы радиочастот, распределенные ФСС, не превышают 2х1 ГГц непрерывного спектра, а в Ка- диапазоне радиочастот 2х3,5 ГГц, в Q/V-диапазоне радиочастот ФСС распределено 2х5 ГГц, что позволяет значительно повысить пропускную способность спутниковых сетей. Однако в реальности количество спутниковых сетей, реализованных в этом высоком диапазоне, невелико и составляет около 25. Это обусловлено бóльшим затуханием сигнала в высокочастотных диапазонах при взаимодействии с космической станцией на ГСО. Учитывая эту особенность Q/V-диапазона, а также широкую полосу радиочастот, распределенную для ФСС, он удобен для организации фидерных линий, тем самым увеличивая доступный радиочастотный спектр в Ка-диапазоне радиочастот для абонентских станций. Вопрос расширения распределения ФСС в Q/V-диапазоне рассматривался в рамках повестки дня Всемирной конференции радиосвязи 2019 года (ВКР-19), и специалисты нашего института приняли активное участие в исследованиях по этому диапазону радиочастот, которые завершились распределением на ВКР-19 полосы 51,4–52,4 ГГц.

Ситуация на негеостационарной орбите (НГСО) тоже непростая. По числу заявленных и реализуемых в настоящее время НГСО спутниковых систем наиболее загруженным является Ка-диапазон: более 90 заявок на спутниковые системы, из которых 20 уже реализованы. На втором месте идет Ku-диапазон: более 50 заявок на спутниковые системы, 16 из которых реализованы.

В Q/V-диапазоне подано меньше 30 запросов на предварительную публикацию для новых систем, однако в данном диапазоне наблюдается наибольшее количество реализованных систем – порядка 30. Большое число реализованных НГСО систем в диапазоне Q/V обусловлено меньшим количеством развернутых ГСО сетей из-за сложностей с большим затуханием сигнала и, как следствие, из-за необходимости координации НГСО сетей с большим количеством ГСО сетей. Кроме того, для НГСО систем на низких околоземных орбитах вопрос с большим затуханием не стоит так остро, как для ГСО.

В отношении НГСО систем необходимо отметить, что в настоящее время развернуты большие и сверхбольшие спутниковые группировки, такие как O3b (16 спутников на орбите), OneWeb (около 700 спутников, 74 на орбите) и Starlink (около 4500 спутников, с дальнейшим увеличением; по состоянию на 3 сентября 2020 года на орбите 713). Анонсируется разработка новых проектов, таких как Kuiper (компания Amazon).

ФГУП НИИР активно участвует в работах по радиочастотному обеспечению спутниковых сетей и систем как на ГСО, так и на НГСО. В 2016 году ФГУП НИИР были заявлены спутниковые сети в диапазоне Q/V для обеспечения орбитально-частотным ресурсом перспективных спутниковых систем, а сейчас специалисты института активно взаимодействуют с разработчиками различных систем спутниковой связи на НГСО по их орбитально-частотному обеспечению.

RSpectr: Расскажите, пожалуйста, что предпринимает НИИР для стимулирования научной деятельности сотрудников?

М. С.: В мае 2019 года проходила аттестация сотрудников ФГУП с целью выявления тех, кто хотел бы заняться научной деятельностью с последующей подготовкой и защитой кандидатских и докторских диссертаций. В список вошел 21 человек, среди них как руководители крупных НТЦ, так и молодые специалисты.

Определен план работы по этому направлению, включающий подготовку и сдачу кандидатских экзаменов, выбор и обоснование тем предполагаемых диссертаций, написание научных статей, участие в конференциях различного уровня.

В настоящий момент все экзамены успешно сданы. Уточнены темы диссертаций, опубликовано 23 статьи в журналах «Электросвязь», «Труды НИИР», других специализированных изданиях. Коллеги принимали участие в работе пяти отечественных и зарубежных конференций.

RSpectr: Во все времена считалось, что каждый исследователь должен делиться результатами с научным сообществом. Сейчас публикационная активность стала одним из критериев оценки работы научного коллектива. Что делается в НИИР в этом плане?

 

М.С.: Под эгидой НИИР издаются два научных периодических издания – «Электросвязь» (основан в 1933 году) и «Труды НИИР» (основан в 1949 году). Президиумом ВАК Минобрнауки России оба журнала включены в Перечень ведущих рецензируемых изданий, в которых должны быть опубликованы основные научные результаты диссертаций.

В 2015 году проведен ребрендинг «Электросвязи». Результатом явилось резкое увеличение количества цитирований материалов журнала и в десятки раз поднялся импакт-фактор издания. Решается вопрос о включении «Электросвязи» в базу Russian Science Citation Index – «тысячу лучших российских журналов из РИНЦ на платформе Web of Science. В текущем году проведен также ребрендинг сборника «Труды НИИР». Отмечу, что оба журнала открыты для всех сотрудников отрасли «Связь», для широкого круга научных работников смежных отраслей.

RSpectr: В конце беседы хотелось бы задать вопрос, волнующий более широкую аудиторию. Почему, на Ваш взгляд, в мире возникла волна страхов по поводу размещения базовых станций 5G? Поясните, почему эта боязнь не имеет под собой оснований?

М.С.: Вы затрагиваете очень актуальную, многогранную проблему. Попытаюсь разъяснить основные моменты. Прежде всего, приведу тезис Всемирной организации здравоохранения – «Не существует уровня излучения, который можно было бы признать абсолютно безопасным». Международное агентство по исследованию онкологии внесло все радиочастотное излучение, куда входит и мобильный сигнал, в категорию «возможных канцерогенов».

Но в этом же ряду можно увидеть маринованные овощи и тальк. При этом алкоголь и обработанное мясо попали в потенциально более опасную категорию.

Мы прошли этапы эволюции сотовой связи сравнительно спокойно.

 НАДО ПОНИМАТЬ, ЧТО 5G – ЭТО ТАКОЙ ЖЕ ЭТАП, ТОЛЬКО БОЛЕЕ ТЕХНОЛОГИЧНЫЙ. НИЧЕГО ПРИНЦИПИАЛЬНО НОВОГО ОТНОСИТЕЛЬНО 4G, ВЛИЯЮЩЕГО НА ЗДОРОВЬЕ, В ЭТОЙ ТЕХНОЛОГИИ НЕТ. 

Кроме, может быть, растущей плотности базовых станций. Но когда БС больше, то их мощность меньше. Поэтому все страхи по поводу электромагнитной безопасности 5G полностью не соответствуют действительности.

К сожалению, сегодня крайне не хватает компетентных специалистов, которые квалифицированно разбираются в природе и свойствах электромагнитных полей, их механизмах распространения и взаимодействия с веществом, в том числе с биологическими объектами. Раньше в отраслевых вузах изучали электродинамику, техническую электродинамику, распространение радиоволн, антенны, технику СВЧ. Сейчас такие дисциплины исчезли либо сокращены.

В Самаре в течение более полувека формировалась научная школа, основными направлениями исследований которой являлись электродинамика и антенная техника. Основателями этой школы были Е.Ю. Шередько и Л.С. Казанский. Они воспитали плеяду учеников, успешно поддержавших и продолживших традиции и исследования в этих научных направлениях. Открыт ряд новых направлений, одним из которых является электромагнитная экология и электромагнитная безопасность. Признанный центр этого направления в настоящее время находится в Самарском филиале НИИР. Представители этого центра привлекаются в качестве экспертов и участвуют в самых разных государственных и межведомственных научных, организационных, законодательных, нормотворческих и управленческих мероприятиях на уровне вплоть до Совета Федерации. Благодаря своей активной позиции эта научная школа обеспечила бесконфликтное поступательное развитие радио и телекоммуникаций в течение более 30 лет.

Конечно, эти дисциплины сопровождаются сложным математическим аппаратом и весьма трудны для изучения. Но они были практически единственным источником компетенций об электромагнитных полях как еще об одном виде материи. Это мировоззренческие знания для технических специалистов в области радиотехники! Они были той прослойкой в обществе, которая вносила профессиональную ясность в радиотехнологии. Сейчас этих дисциплин в программе нет либо они сокращены до уровня фрагментарных простых понятий. Продекларировав одной из сквозных технологий цифровой экономики беспроводный широкополосный доступ (БШПД), мы практически закрыли все радиофакультеты. Получили результат – массовое невежество в этой области знаний и широкие возможности для популизма, мошенничества и шарлатанства!

О происхождение фейков о 5G

Мы прошли этапы эволюции сотовой связи 2G/3G/4G сравнительно спокойно. 5G – это такой же этап, только более технологичный. С точки зрения электромагнитной безопасности в очередной раз изменились частотные и пространственно-временные характеристики излучаемых полей. Начинали подвижную связь с частот 140 МГц, затем перешли к 0,9–1,8 ГГц, затем 2,4, 4,8, 24, 60 ГГц). Это обеспечивает преимущества каждого последующего поколения сетей над предыдущими – но и определяет существенные изменения формируемой электромагнитной обстановки.

Часто проблемы электромагнитной безопасности населения не решаются, а муссируются в отечественных средствах массовой информации и даже научных мероприятиях с привлечением различных «экспертов». Как правило, выбирается какой-то частный параметр сетей, конструктивная или функциональная особенность либо топологический фактор (много базовых станций, неизвестные мощности, множество антенн, геолокация и прочее). К этому добавляются любые известные популярные вредные последствия от воздействия электромагнитных полей (зависит от фантазии автора фейка) – и получается резонансная фейковая новость. Информация в виде таких «новостей» в сочетании с конфликтом интересов различных отраслей и ведомств способствует росту социальной напряженности вокруг излучающих сетевых объектов, а зачастую перерастает в социальный невроз, примером которого может служить организованное в интернете обращение в ООН: «Остановите 5G – Армагеддон!», «Скажем ДА свободной от 5G планете!».

Сложившуюся вокруг 5G ситуацию радиофобии населения можно охарактеризовать как невежество, перешедшее в мракобесие. Непонятно – значит неправильно и опасно! «5G + коронавирус» – очередная конспирологическая теория, которая строится на вере в то, что официальная и научная версия событий – ложь. Находясь в позиции слабого человека, который не может повлиять на ситуацию, ни в связи с вирусом, ни в связи с карантином, мы ищем, кто является центром силы и кому эта ситуация выгодна.

Распространителями дезинформации становятся не ученые и специалисты, а те, кто пытается позиционировать себя как проверенный источник, таковыми не являясь, и те, кто на этом зарабатывает, используя элементы своей креативности.

 

RSpectr: Как могут изменить сложившуюся ситуацию медико-биологические исследования воздействий электромагнитных полей сетевых технологий, организованные в НИИ Медицины труда?

М.С.: Основой оценки влияния электромагнитных полей на организм человека, конечно же, является весь комплекс медико-биологических исследований. Такие исследования проводятся в мире более ста лет и не прекращаются по сей день. С одной стороны, десятки различных систем и органов в организме человека, различные виды тканей (при электродинамическом моделировании различают более 50 видов тканей, отличающихся своими электрофизическими параметрами), разнообразные биохимические процессы, а с другой стороны, практически бесконечный спектр частот возможного электромагнитного воздействия – от 0 Гц до 300 ГГц. При этом электромагнитные поля могут отличаться спектральным составом, пространственно-временными характеристиками воздействия, направлением прихода и ориентацией векторов поля и прочее. Все это приводит к бесконечным возможностям и направлениям медико-биологических исследований. Фундаментальная наука исследования воздействия электромагнитных полей на человека получает новые аналитические и инструментальные возможности и обнаруживает все новые и новые эффекты. В справочниках по биологическим эффектам электромагнитных полей тысячи публикаций, которые отражают мировые достижения в этой области.

Совершенно очевидно, что организация разовых примитивных краткосрочных исследований с попытками воспроизвести случайные процессы, которые сопровождают работу сетевых фрагментов на излучение, и разработка допустимых норм воздействия электромагнитных полей с параметрами, структурой и топологией современных технологий сразу во всех частотных диапазонах, да еще при отсутствии единой концепции электромагнитной безопасности, выглядят просто авантюрой на фоне фун­даментальных зарубежных исследований. У НИИР сформирована четкая обоснованная позиция на проблемы электромагнитной безопасности, в том числе сетевых технологий. Мы готовы к организации широкомасштабных исследований и межведомственному сотрудничеству в этих вопросах. Это можно осуществить только методами государственного регулирования.

© 2015-2019 ФГУП «Ордена Трудового Красного Знамени Российский научно-исследовательский институт радио имени М.И. Кривошеева» (ФГУП НИИР)