Hogyan harcolnak majd a katonaságok az 5G elektromágneses spektrumban való használatával?

Legyen szó vicces macskavideókról, vagy egy vezeték nélküli internetet használó robotrendszer működtetéséről, az 5G sokak mindennapi életének alapjévé vált.

A Pentagon számára azonban a kommunikációs technológia kulcsfontosságú tényezővé vált egy másik, kritikusabb funkcióhoz – az elektromágneses spektrum műveletekhez való hasznosításának képessége.

A Kongresszusi Kutatási Szolgálat 2021 augusztusában közzétett jelentése szerint a katonai fegyverrendszerek és alkalmazások jelentős része az elektromágneses spektrumtól – az elektromágneses energia frekvenciájának vagy hullámhosszának tartományától – függ.

A spektrum támogatja a mai katonai műveleteket a vezeték nélküli kommunikáció, a műholdak, a jelfelderítés és a radartechnológiák összekapcsolásával, amelyek támogatják a helyzetfelismerést és az elektronikus hadviselést.A Védelmi Minisztérium áttekintése az elektromágneses spektrum használatáról. "

Annak biztosítása érdekében, hogy az Egyesült Államok megőrizze előnyét az ellenfelekkel szemben az egyre bonyolultabb, zsúfoltabb és vitatottabb elektromágneses spektrumban, a Védelmi Minisztérium 2020-ban kiadta az elektromágneses spektrum felsőbbrendűségi stratégiáját. Felszólította a minisztériumot, hogy fejlesszen ki olyan képességeket és politikákat, amelyek támogatják az elektromágneses spektrumot. műveletek – összehangolt fellépések az elektromágneses környezet kiaknázására, támadására, védelmére és kezelésére.

„A modern hadviselésben az EMS-fölény a levegőben, a szárazföldön, a tengeren, az űrben vagy a kibertérben való fölény elérésének vezető mutatója és alapvető összetevője” – áll a dokumentumban.

Az egyik feltörekvő technológia, amelyről a Pentagon úgy gondolja, hogy döntő előnnyel fog járni a jövőbeni harctereken – különösen az elektromágneses spektrumú műveleteknél – az 5G néven ismert ötödik generációs vezeték nélküli hálózat – mondta Tom Rondeau, a Pentagon irodájának FutureG és 5G igazgatója. Kutatási és mérnöki védelmi miniszterhelyettes.

„Ez nem csak a spektrumról szól. Nem csak a rádióról van szó. A hálózatról és a rádiófelület vezérléséről van szó, és ez egy igazán hatékony eszközzé válik számunkra” – mondta Rondeau az Old Crows Association éves szimpóziumán Washingtonban.

Az 5G ereje abból fakad, hogy képes kihasználni az elektromágneses spektrum magasabb frekvenciáit, valamint az elődje 4G által elérhető közép- és alacsony tartományú frekvenciákat. A nagy tartományú frekvenciák hozzáadása lehetővé teszi, hogy az osztály hatalmas mennyiségű információt továbbítson – mint például a kritikus kommunikációt, amely a szélen végzett műveletekhez vagy az érzékelőadatokhoz szükséges – gyorsabban és alacsonyabb késleltetéssel, miközben a spektrumban manőverezve hajthatja végre a legjobb műveleteket. - megfelelő frekvencia.

Rondeau a 4G-t egy autópályához hasonlította csúcsidőben – lassú és zsúfolt forgalom.

„Meg akarja különböztetni a szolgáltatásait. Azt akarja, hogy legyenek bekötőutak és más autópályák, valamint helyi utak és felhajtók” – mondta. „És ez az, amit az 5G lehetővé tesz számunkra – megkülönböztetni ezeket a szolgáltatásokat, és felosztani az erőforrásokat oly módon, hogy a hálózatot az alkalmazásodhoz szabd.”

Az 5G másik előnye az a további rugalmasság, amelyet olyan technológiák révén biztosít a felhasználóknak, mint például a hálózatszeletelés, mondta Rondeau. Az 5G architektúra kialakításának köszönhetően a szolgáltatók az 5G hálózat egyes részeit „szeletekre vághatják”, és különálló, elszigetelt és biztonságos hálózatot hozhatnak létre, amely az alkalmazások igényeihez igazodik.

Ezek a testre szabott hálózatok kielégíthetik a védelmi minisztérium egyedi hálózati igényeit a különféle platformok között, mondta. Korábban a szervezeteknek a semmiből kellett létrehozniuk célzott hálózatokat az egyes platformokhoz, vagy be kellett tartaniuk az olyan megosztott hálózatokra vonatkozó követelményeket, mint a Link 16 - jegyezte meg.

„Az 5G lehetővé teszi számunkra, hogy mindezt összefogjuk, és segítsen létrehozni ezeket a különféle erőforrás-szolgáltatásokat – a hálózatot a sávszélesség, késleltetés, szolgáltatásminőségi igények kielégítésére – alkalmazásonként” – mondta.

A Pentagon felismerte az 5G jelentőségét és potenciális hozzájárulását az elektromágneses spektrumműveletekhez. 2020 decemberében a részleg kiadott egy külön 5G stratégia megvalósítási tervet, amely felvázolta, hogyan gyorsítja fel a fejlesztést – mind a hazai, mind az amerikai szövetségesek és partnerek platformjain.

A minisztérium sajtóközleménye szerint a stratégia közzététele óta a Pentagon országszerte 5 helyszínen kötött szerződést 16G tesztelésére és kísérletezésére.

Hasonlóképpen, a Kongresszus 120 millió dollárral többet engedélyezett, mint a Biden-adminisztráció által az 5G technológia fejlesztésére, kísérletezésre és átmeneti támogatásra vonatkozó kérése a 2023-as honvédelmi engedélyezési törvényben.

A Pentagon 5G stratégia megvalósítási terve szerint a védelmi minisztérium az Egyesült Államok és szövetségesei 5G infrastruktúrájának felhasználásával globálisan is képes lesz a spektrumban működni. Ezek lehetnek privát, hibrid vagy nyilvános hálózatok – jegyezte meg a stratégia.

A nem osztályon kívüli spektrumok használatát igénylő globális műveleteknél a Pentagon 5G-technológiák alkalmazását tervezi, „mint például a végpontok közötti hálózatszeletelés és olyan adaptív technikák, mint a dinamikus spektrumhasználat, hogy lehetővé tegye a DoD számára a küldetés teljesítéséhez szükséges képességek elérését”. a stratégia olvasható.

A tengerészgyalogság őrnagya, Ben Pimentel, kommunikációs tiszt és elektronikai mérnök elmondta, hogy az elektromágneses spektrumú műveletek végrehajtásának képessége a fogadó nemzet normál hálózati forgalmával párhuzamosan előnyben részesíti őket a „szürke zóna” küldetések során, mielőtt a teljes körű konfliktusos műveleteket végrehajtják.

Ebben az időszakban a tengerészgyalogosok arra törekednek, hogy „bonyolítást és gondolatot nyújtsanak az ellenfélnek” – mondta a szimpóziumon. "A normál forgalomba való beleolvadás nagyon hasznos lehet."

„Ha a fogadó ország 5G infrastruktúráján keresztül működünk, amellyel szövetségesek vagy partnerek vagyunk, ez a forgalmunkat is oda fogja helyezni” – tette hozzá. "Ha egy ellenfél fellépni akar ez ellen, akkor szövetségesünk hálózata ellen is fellép - és potenciálisan károsíthatja saját kommunikációját."

Azonban nem az Egyesült Államok és szövetségesei az egyetlen nemzet, amely az 5G-t elektronikus hadviselésre használja. Ahogy a spektrum világszerte elérhetőbbé válik, az olyan ellenfelek, mint Kína, képesek lesznek kihasználni az Egyesült Államokkal szembeni biztonsági réseket – jegyezte meg a Pentagon 5G stratégiája.

„Az 5G hálózatok összetettsége és sokfélesége potenciálisan zavaró lehetőségek széles skáláját kínálja az ellenfél számára” – olvasható a közleményben. A Pentagon fennáll annak a veszélye, hogy egy ellenfél feltöri a hálózatot, vagy szándékosan zavarja a kommunikációt.

Míg az 5G elektromágneses spektrumműveletekhez való üzemeltetése biztonsági kockázatokkal jár, magát a hálózatot úgy tervezték, hogy minden rétegbe beépített biztonsági intézkedéseket alkalmazzanak – mondta Sheryl Genco, az Ericsson globális távközlési vállalat vezető tanácsadója. Az 5G kommunikáció fejlesztőjeként a vállalat együttműködik a Védelmi Minisztériummal és a kereskedelmi kommunikációs szabályozókkal.

„Ez nagyon hasonló ahhoz, amit az alapon csinálnak” – mondta a beszélgetés során. „Először is megvan a határvédelem. Ezután kis védőgyűrűk vannak az épületek körül… a bázison. És akkor… biztonsági tisztek barangolnak. És a hálózatnak pontosan ez van.”

Ezenkívül az 5G hálózat minden védelmi rétegét a nulla bizalom architektúra erősíti meg – tette hozzá. A kiberbiztonsági keretrendszer megköveteli minden felhasználó és adat hitelesítését és jóváhagyását minden digitális interakció után.

„Ez a hitelesítési folyamat… a hálózat minden lépésében biztonságosabbá teszi azt” – mondta Genco. "És mindezeken felül olyan új koncepciók születtek, amelyek a hálózatot vagy a végpontok közötti biztonságot robusztusabbá tehetik – az egyik ilyen dolog a hálózatszeletelés."

De a katonai ellenfelek nem az egyedüli entitások az elektromágneses spektrumban, amelyek miatt a Védelmi Minisztériumnak aggódnia kell.

A 2021-es Kongresszusi Kutatási Szolgálat jelentése szerint a fogyasztói világ fejlett kommunikációs technológiák iránti igénye egyre nagyobb keresletet okozott a korábban a szövetségi ügynökségek számára fenntartott több frekvenciasáv iránt. Azzal, hogy egyre több kereskedelmi vállalat zsúfolódik az 5G-be, fennáll annak a lehetősége, hogy megzavarják a katonai műveleteket.

A Pentagon és a kereskedelmi partnerek olyan spektrummegosztási politikákat és technológiákat vizsgálnak, amelyek lehetővé teszik mind a védelmi, mind a kereskedelmi szektor számára, hogy interferencia nélkül megosszák a sávokat az elektromágneses spektrumon.

A politikai döntéshozók és az érintettek azonban évtizedek óta beszélnek a spektrummegosztásról, és igyekeznek összehangolni a kereskedelmi és a szövetségi szektor ösztönzőit is – jegyezte meg Rondeau.

„Nem ugyanazok az ösztönzőink vannak, és soha nem is lesznek ugyanazok. Nem hiszem, hogy ez a megoldás” – mondta. „Inkább úgy fogalmaznék, hogy „Hogyan tehetjük megvalósíthatóvá az együttélést? Hogyan építsünk olyan technológiákat, amelyek lehetővé teszik az együttélést, és leküzdhetik ezeket a problémákat?”

Míg számos szövetségi és kereskedelmi ügynökség még mindig tisztában van azzal, hogy milyen politikáknak és szabványoknak kell lenniük a spektrummegosztással kapcsolatban, Pimentel hangsúlyozta, hogy „a spektrummegosztás technológiai megoldásai enyhíthetnek ezen”.

Annak ellenére, hogy az 5G még mindig fejlődő technológia, a Pentagon és az ipar már várakozással tekint a kommunikáció jövő generációira – például a 6G-re vagy a FutureG-re – és azok elektromágneses spektrumműveletekhez való felhasználási eseteire.

Pimental szerint a következő generációs hálózatok jobb integrált érzékeléshez és kommunikációhoz vezethetnek. Az 5G-kommunikáció iránti igény és technológia növekedésével párhuzamosan nő a fejlett rádió-hozzáférési hálózatok sűrűsége és elterjedése, amelyek lehetővé teszik a harcosok számára, hogy érzékeljék környezetüket – mondta.

„Tehát ahelyett, hogy csak kommunikációs platformként gondolnánk rá, az EW szemszögéből azt javasolnám, hogy érzékelő platformként tekintsen rá” – mondta.

A tengerészgyalogság olyan képességeket fejleszt ki, amelyek 5G rádió-hozzáférési hálózatokat használnak rádiófrekvenciás spektrumtérképek készítésére, hogy a szolgálat képet kapjon arról, mi történik a különböző frekvenciákon a különböző helyszíneken – mondta.

A képesség segíthet a hadtestnek abban is, hogy azonosítsa a lehetséges célpontokat, vagy akár mérsékelje az interferenciát a spektrumban, „amely jelenleg az elektronikus támogató küldetés alapját képezi, és amely tájékoztathatja az elektronikus támadást” – mondta.

A Genco hozzátette, hogy az innováció folytatódásával a vezeték nélküli kommunikáció jövőbeli generációi az 5G technológiájára fognak építeni, ugyanakkor új piacokat és üzleteket nyitnak meg a képesség körül.

A következő generációs vezeték nélküli hálózat az 5G ígéret megvalósulása – mondta. „Ez korlátlan csatlakoztathatóság, minden összekapcsolható. Ez több millió érzékelőt jelent egy négyzetkilométerben – ez egyszerűen feldobja a fejemet.”

Olvassa el a teljes történetet itt ...