Как военные будут бороться, используя 5G в электромагнитном спектре

Будь то просмотр забавных видеороликов с кошками или управление роботизированной системой с использованием беспроводного Интернета, 5G стал одним из основных продуктов в повседневной жизни многих людей.

Но для Пентагона коммуникационная технология стала ключевым инструментом для другой, более важной функции — способности использовать электромагнитный спектр для операций.

Согласно отчету Исследовательской службы Конгресса, опубликованному в августе 2021 года, работа значительного количества систем и приложений военного оружия зависит от электромагнитного спектра — диапазона частот или длин волн электромагнитной энергии.

Спектр поддерживает военные операции сегодня, связывая беспроводную связь, спутники, разведку сигналов и радиолокационные технологии, которые поддерживают ситуационную осведомленность и радиоэлектронную борьбу, говорится в отчете под названием «Обзор использования министерством обороны электромагнитного спектра".

Чтобы гарантировать, что Соединенные Штаты сохранят свое преимущество над противниками во все более сложном, перегруженном и оспариваемом электромагнитном спектре, или EMS, министерство обороны выпустило свою стратегию превосходства в электромагнитном спектре в 2020 году. Оно призвало министерство разработать возможности и политику, которые поддерживают электромагнитный спектр. операции — скоординированные действия по использованию, атаке, защите и управлению электромагнитной средой.

«В современной войне превосходство EMS является ведущим показателем и фундаментальным компонентом достижения превосходства в воздухе, на суше, на море, в космосе или киберпространстве», — говорится в документе.

Одна из новых технологий, которая, по мнению Пентагона, даст решающее преимущество на будущих полях сражений — особенно для операций в электромагнитном спектре — это беспроводная сеть пятого поколения, известная как 5G, сказал Том Рондо, главный директор по FutureG и 5G в Управлении Пентагона. Заместитель министра обороны по исследованиям и разработкам.

«Дело не только в спектре. Дело не только в радио на краю. Речь идет о сети и управлении этой радиоповерхностью, и это становится для нас действительно мощным инструментом», — сказал Рондо во время панельной дискуссии на ежегодном симпозиуме Ассоциации старых воронов в Вашингтоне, округ Колумбия.

Сила 5G заключается в его способности использовать более высокие частоты электромагнитного спектра, а также средние и низкие частоты, доступные его предшественнику 4G. Добавление высокочастотных диапазонов позволяет отделу передавать огромные объемы информации, например критические сообщения, необходимые для операций на периферии, или данные датчиков, с более высокой скоростью и меньшей задержкой, при этом маневрируя по спектру для выполнения действий с максимальной эффективностью. -подходящая частота.

Рондо сравнил 4G с автомагистралью в час пик — медленной и загруженной.

«Вы хотите дифференцировать свои услуги. Вы хотите иметь подъездные пути и другие магистрали, а также местные дороги и проезды», — сказал он. «И это то, что 5G позволяет нам делать — дифференцировать эти услуги и разделять эти ресурсы таким образом, чтобы вы могли настроить сеть для своего приложения».

По словам Рондо, еще одним преимуществом 5G является дополнительная гибкость, которую он предоставляет пользователям благодаря таким технологиям, как нарезка сети. Благодаря конструкции архитектуры 5G операторы могут «нарезать» части сети 5G и создавать отдельную, изолированную и безопасную сеть, адаптированную к потребностям приложения.

По его словам, эти специализированные сети могут удовлетворить спрос Министерства обороны на уникальные сетевые требования среди множества платформ. Он отметил, что в прошлом организациям приходилось создавать специализированные сети с нуля для отдельных платформ или придерживаться требований к общим сетям, таким как Link 16.

«5G позволит нам собрать все воедино и помочь нам создать различные сервисы ресурсов — сеть для требований к пропускной способности, задержке, качеству обслуживания — для каждого приложения», — сказал он.

Пентагон признал важность 5G и его потенциальный вклад в работу с электромагнитным спектром. В декабре 2020 года ведомство опубликовало отдельный план реализации стратегии 5G, в котором изложено, как он ускорит ее развитие — как для отечественных платформ, так и для платформ союзников и партнеров США.

Согласно пресс-релизу ведомства, с момента публикации стратегии Пентагон заключил контракты на тестирование и экспериментирование 5G в 16 точках по всей стране.

Точно так же Конгресс санкционировал на 120 миллионов долларов больше, чем запрос администрации Байдена на разработку технологии 5G, эксперименты и переходную поддержку в Законе о разрешении на национальную оборону 2023 года.

Министерство обороны также сможет работать в спектре по всему миру, используя инфраструктуру 5G Соединенных Штатов и их союзников, в соответствии с планом реализации стратегии Пентагона в области 5G. Это могут быть частные, гибридные или общедоступные сети, отмечается в стратегии.

Для глобальных операций, требующих использования спектра, не принадлежащего ведомству, Пентагон планирует использовать технологии 5G, «такие как сквозное разделение сети и адаптивные методы, такие как динамическое использование спектра, чтобы позволить Министерству обороны достичь возможностей, необходимых для выполнения миссии». читала стратегия.

Майор корпуса морской пехоты Бен Пиментел, офицер связи и инженер-электронщик, сказал, что возможность проводить операции в электромагнитном спектре наряду с обычным сетевым трафиком принимающей страны дает им преимущество во время миссий в «серой зоне» перед полномасштабными конфликтными операциями.

В течение этого периода морские пехотинцы стремятся «предоставить противнику сложности и подумать», сказал он на симпозиуме. «Слияние с обычным движением может быть очень полезным».

«Работая в инфраструктуре 5G принимающей страны, с которой мы являемся союзниками или партнерами, она будет направлять туда наш трафик», — добавил он. «Если противник хочет принять меры против этого, он также будет принимать меры против сети нашего союзника — и потенциально наносить ущерб своим собственным коммуникациям».

Однако Соединенные Штаты и их союзники — не единственные страны, использующие 5G для радиоэлектронной борьбы. По мере того, как спектр становится более доступным во всем мире, противники, такие как Китай, получают возможность использовать уязвимости безопасности против Соединенных Штатов, отмечается в стратегии Пентагона в отношении 5G.

«Сложность и разнообразие сетей 5G предлагают противнику широкий спектр потенциально разрушительных возможностей», — говорится в нем. Пентагон может столкнуться с риском того, что противник взломает сеть или преднамеренно заглушит связь.

По словам Шерил Дженко, старшего советника глобальной телекоммуникационной компании Ericsson, использование 5G для работы в электромагнитном спектре сопряжено с рисками для безопасности, но сама сеть разработана с учетом мер безопасности, встроенных на каждом уровне. Как разработчик связи 5G, компания сотрудничает с Министерством обороны и регуляторами коммерческой связи.

«Это очень похоже на то, что делается на базе», — сказала она в ходе обсуждения. «Во-первых, у вас есть защита по периметру. Затем у вас есть маленькие кольца [защиты] вокруг зданий… на базе. А то у вас… шатаются силовики. И это именно то, что есть в сети».

Кроме того, каждый уровень защиты в сети 5G усилен архитектурой нулевого доверия, добавила она. Система кибербезопасности требует, чтобы все пользователи и данные проходили аутентификацию и утверждались после каждого цифрового взаимодействия.

«Этот процесс аутентификации… на каждом этапе пути по сети сделает ее более безопасной», — сказал Дженко. «И, помимо всего прочего, есть новые концепции, которые могут сделать вашу сеть или сделать вашу сквозную безопасность более надежной — одна из таких вещей — нарезка сети».

Но военные противники — не единственные существа в электромагнитном спектре, о которых министерство обороны должно беспокоиться.

Потребность в передовых коммуникационных технологиях в потребительском мире вызвала растущий спрос на несколько полос частот, ранее зарезервированных для федеральных агентств, отмечается в отчете Исследовательской службы Конгресса за 2021 год. В нем говорится, что, поскольку все больше коммерческих компаний подключаются к 5G, существует вероятность того, что они могут нарушить военные операции.

Пентагон и коммерческие партнеры изучают политику и технологии совместного использования спектра, которые позволят как оборонному, так и коммерческому секторам совместно использовать полосы в электромагнитном спектре без помех.

Тем не менее, политики и заинтересованные стороны десятилетиями говорили о совместном использовании спектра, пытаясь согласовать стимулы как коммерческого, так и федерального секторов, отметил Рондо.

«У нас нет одинаковых стимулов, и у нас никогда не будет одинаковых стимулов. Я не думаю, что это решение», — сказал он. «Я бы предпочел сказать: «Как мы на самом деле можем сделать сосуществование возможным? Как нам создать технологии, которые обеспечат сосуществование и решат некоторые из этих проблем?»

Хотя многие федеральные и коммерческие агентства все еще понимают, какими должны быть политика и стандарты для совместного использования спектра, Пиментел подчеркнул, что «технологические решения для совместного использования спектра могут частично облегчить это».

Несмотря на то, что 5G все еще находится в стадии разработки, Пентагон и промышленность уже с нетерпением ждут будущих поколений средств связи, таких как 6G или FutureG, и вариантов их использования для работы в электромагнитном спектре.

По словам Пиментала, сети следующего поколения могут привести к более интегрированному зондированию и связи. По его словам, по мере роста потребности и технологий для связи 5G растет плотность и развертывание передовых сетей радиодоступа, которые могут позволить военным ощущать окружающую среду.

«Итак, вместо того, чтобы просто думать об этом как о коммуникационной платформе, с точки зрения РЭБ я бы посоветовал вам думать об этом как о сенсорной платформе», — сказал он.

По его словам, Корпус морской пехоты разрабатывает возможности, которые используют сети радиодоступа 5G для создания карт радиочастотного спектра, чтобы дать службе представление о том, что происходит на разных частотах в разных местах.

Эта возможность также может помочь Корпусу идентифицировать возможные цели или даже смягчить помехи в спектре, «которые теперь составляют основу для миссии электронной поддержки, которая может информировать об электронной атаке», — сказал он.

Genco добавила, что по мере продолжения инноваций будущие поколения беспроводной связи будут основываться на технологии 5G, одновременно открывая новые рынки и предприятия, связанные с этой возможностью.

По ее словам, беспроводная связь следующего поколения — это реализация обещаний 5G. «Это безграничные возможности подключения, все может быть подключено. Это миллионы датчиков на квадратный километр — это просто поражает меня».

Прочитайте полную историю здесь…