Кто такой разработчик систем связи и какие навыки ему нужны

Инженер по спутниковым коммуникациям, или разработчик систем связи — это специалист, который исследует и разрабатывает сети, компоненты и технологии для беспроводной передачи данных. Именно он обеспечивает современную качественную цифровую связь в регионах с неразвитой проводной инфраструктурой, разрабатывает технологии для интернета вещей, умных городов и управления космическими спутниками, заботится о безопасности передачи данных, а также создает новые стандарты связи с более высокой скоростью интернета ― например, 5G и 6G.

Чтобы разрабатывать, тестировать и внедрять беспроводные технологии, нужно обладать навыками на стыке разных дисциплин. Инженер систем связи должен знать радиофизику и теорию связи, уметь программировать, работать с сетевым оборудованием и разрабатывать прототипы цифровых и аналоговых высокочастотных устройств.

Вот топ-5 конкретных навыков, которые пригодятся инженерам в этой сфере.

Разработка программного обеспечения. Прежде чем разрабатывать оборудование или внедрять новые алгоритмы связи, их нужно протестировать: воспроизвести с помощью математического языка — уравнений и функций. Это позволяет экономить ресурсы, исправлять ошибки, которые могут возникнуть во время проектирования сетевого оборудования, и проверять алгоритмы заранее. Поэтому инженеры сначала воссоздают систему в виде математической модели и «прогоняют» ее через симуляционное программное обеспечение, которое имитирует поведение реальной системы. Для создания математических моделей используют современные языки программирования — в основном Python и C++. Но готовое ПО редко подходит для узкоспециализированных задач беспроводной связи, поэтому специалист должен уметь самостоятельно разрабатывать софт для своей уникальной системы.

Разработка алгоритмов. Алгоритмы — это правила, действия и математические операции, которые совершает объект системы связи. Они нужны, чтобы оптимизировать систему — например, снизить потребление электроэнергии или увеличить объем передачи трафика. Другой пример — помехоустойчивое кодирование данных. Оно нужно, когда в беспроводном канале передачи возникает много помех — из-за переотражения сигнала от зданий или сигналов от других устройств на смежных частотах. Чтобы устранить такие помехи, инженеры добавляют в код математическую операцию, которая позволяет обнаружить и исправить ошибку в сообщении при приеме. Это позволяет обеспечивать более качественную и быструю связь.

Исследование новых методов и технологий. В основном телеком-компании в России используют наземные системы передачи информации с устоявшимися стандартами — 2G, 3G, 4G. Стандарты задают требования для работы системы связи и методики верификации компонентов — с их помощью данные передаются быстрее. Но современные технологии спутниковой связи еще не стандартизованы и не содержат описания того, как и на каких компонентах должна работать система. Поэтому при создании беспроводных технологий инженеры изучают новые методы передачи и приема информации. Один из них — 6G. Этот стандарт сейчас исследуют в России, а также разрабатывают для него новые типы антенн и устройств. Отдельное внимание стоит уделять ИИ-инструментам, которые помогают ускорить и оптимизировать процессы построения и внедрения алгоритмов и интеллектуальных систем для передачи информации.

Анализ и обработка большого объема аналитических данных. Инженеры работают с большим количеством данных, которые нужно анализировать: это и метрики работы сети, и результаты измерений, тестов и симуляций. Анализ данных помогает сравнивать различные подходы и проверять гипотезы, на основе которых эксперты принимают решения. Для обработки данных специалисты используют различные методы машинного анализа и языки программирования. Например, инженеры часто применяют Grafana — инструмент для сбора и визуализации данных. Это открытая платформа для сбора, мониторинга и визуализации информации, которая позволяет строить графики и интерактивные аналитические панели. При этом не всегда можно найти готовые утилиты для решения конкретных задач, потому и в этом случае специалистам важно уметь самим создавать и оптимизировать такие программы. 

Проектное управление. Любой инженерный проект — особенно такой сложный, как спутниковая связь — требует командной работы разных специалистов в области механики, радиофизики, проектирования двигателей, связи и других. Поэтому, помимо технической базы, современный инженер должен обладать «гибкими» навыками: уметь работать в команде, быстро адаптироваться к изменениям, планировать свою работу, а также рассчитывать риски и ресурсы так, чтобы получить нужный результат с учетом заданных сроков, бюджета и качества. Эти навыки пригодятся не только на руководящей должности, но и на любом другом уровне в команде. Также специалисту важно понимать разницу между разными проектными подходами: классическим Waterfall, когда этапы разработки выполняются последовательно, и гибким Agile, когда работа делится на короткие циклы и изменения вносятся по ходу работы.

Освоить эти и другие навыки и стать востребованным специалистом можно на новом треке магистратуры «Алгоритмы беспроводной связи» программы «Беспроводные технологии». Программа разработана ИТМО совместно с экспертами БЮРО 1440. Студенты трека смогут пройти практику и стажировку в центрах разработки компании, а также будут получать специальную стипендию от партнера в размере 15 тыс. рублей ― для всех студентов трека. Ведущие сотрудники компании будут преподавать дисциплины, а также курировать научно-исследовательскую работу студентов. Выпускники трека смогут работать исследователями, системными аналитиками и разработчиками симуляционных платформ.