《美国空军杂志》5G,最宝贵的隐性军事资产

5G不仅仅是一个快速便捷的手机网络,而是一种革命性的数据共享和通信能力。

它将从根本上提高带宽和速度,使人工智能等新兴技术能够通过无线连接充分发挥其潜力。这意味着从无人驾驶技术、改善交通流量到预测维护、高保真度仿真和培训,一切的指挥和控制,态势感知能力都会得到加强。同时,5G采用压缩技术和高速传输,将无线网络速度提高到目前4G LTE网络的20倍。

然而,机遇与挑战并存。在美国,商用5G技术目前仅限于毫米波频谱,这种技术在城市地区、室内以及短距离内都能很好地工作,但在较长的距离内就会失效。5G的实现还将使用6GHz以下的频段,该频段主要由美国国防部控制。这种脱节是美国与中国、尤其是中国5G技术领军企业——华为(Huawei)之间持续争议的一个关键部分。

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互联的基地

美国空军5G部署进行时

作为商用5G技术的早期采用者,美国空军正在稳步前进。该军种目前正与5G无线网络提供商合作,在10个基地上安装商业网络基础设施,未来还会有更多。它计划使用无线连接来支持安全的任务应用程序软件。

美国空军最近的一个项目希望Verizon将5G基础设施铺设到图上10个基地:


部署仍处早期阶段

Verizon目前正处于规划天线和其他硬件的早期阶段。与此同时,Verizon和AT&T都在努力在美国多个城市建设5G网络。从某种意义上说,空军最初的尝试是将军事基地当做设备齐全的大城市处理。

覆盖范围广泛

“我们的基地范围很大,不仅仅是飞机维护区域,是一个巨大的圈子,”空军首席技术官Frank Konieczny在5月20日的采访中提到。范围将覆盖到要使用网络的区域。“我们不希望仅仅局限在篱笆墙围里,而是要延伸到人们生活和工作的地方。”

空军免费用

Konieczny表示,空军没有为此付出任何费用。Verizon将在空军基地或附近安装5G基础设施,租期最长可达25年,不收取任何费用。他说:“这不是一份花钱的合同,而是一份你可以使用我们的设施、土地和建筑物来安装你的设备的合同。”“我们不会为支持商业方面的基础设施改造买单。他们自己承担费用。”

项目争夺战

此外,预计Verizon和AT&T两家公司都将争夺下一组从加州延伸到北达科他州的基站项目,西北基地项目也将于近期开放招标(目前该项目还未涉及海外基地)。同时,参议院军事委员会(Senate Armed Services Committee)提出的《2020年国防政策法案》为在两个地点启动工作提供资金。

军用5G安全标准,更高

随着美国空军将越来越多的系统连接到无线网络,其安全性不仅需要保证,并且标准更高。虽然5G支持软件定义的安全特性比4G网络更丰富,但并不意味着5G网络就是坚不可摧。Konieczny说,“应该为连接到5G网络或通过5G网络建立一个安全标准,比如所有通信都必须使用国防部加密标准加密,并分成单独的安全网络片进行传输”。同时,五角大楼也在考虑如何处理网络通信,以及在频谱的某些部分不可用的情况下为数据建立替代路径。

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更快=更好!

如果美国空军能够以高达10Gbps-20倍于目前最快的4G LTE移动网络的速度安全传输数据,又将会怎样?

想象一下:支持飞行测试设备的高速无线连接,闪电般快速的动画模拟和训练,支持远程医疗的全运动、高清视频,以及用于生物特征识别的即时人工智能……

官员们希望,在佛罗里达州廷德尔空军基地(Tyndall AFB)建立5G网络后,该系统能提高作战效率,让维护传感器更有帮助。空军计划将这项技术融入其“未来的基地”。

(1)5G与高超音速武器。五角大楼发言人Elissa Smith也明确指出,5G技术并不局限于商业无线网络,而是也可以用于高超音速武器的目标定位、指挥、控制和通信。

(2)5G与核指挥控制。美国国防创新委员会(Defense Innovation Board)在4月份发布的一份关于5G的报告中表示,5G也有潜力加强现有的任务,比如核指挥、控制和通信。并在企业层面,可以极大地改善日常任务,如后勤和维护,提高整个国防部的工作效率和速度。

(3)5G与美国空军。在2018年,三星的一篇博客就预测到,5G将有助于重塑美国空军监控供应链和追踪资产的方式。比如在:飞机维护厂运营和维护团队可以在安全的5G环境中利用安全平板电脑查看实时库存和示意图,更好地利用备件,管理飞机诊断解决方案等方面。

(4)5G与物联网。在今年5月举行的参议院司法委员会听证会上,国土安全部网络安全和基础设施安全局局长Christopher C. Krebs提到:更大的带宽将提供新的能力,以支持不断扩大的“物联网”——嵌入在从基础维护、安全传感器到培训系统等各个领域的网络支持设备。

(5)5G与智能系统。Konieczny说,国防部的5G试验将着眼于通过将维护和测试系统连接在一起,创建一个“智能”港口或仓库,实现如今飞行员手工操作的自动化。他说:“这实际上是一种了解你所有资产去向的方式。”智能系统可以自动跟踪备件的安装位置,省去了耗时的纸质工作。“我们可以根据一个特定组件已经附加的标签,动态地链接到该组件中包含哪些零件。”

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多域作战 

5G推动全新战争方式

随着5G技术推动新的战争方式,飞行员将不得不接受不同的训练和思考方式。这将在航空教育和训练司令部的飞行员培训Next计划以及如何组织和计划任务等领域产生连锁反应。Konieczny表示:任务规划的转变将更大。虽然目前还没有相关的研究,但可以设想,若有良好的5G连接,或许可以把(情报、监视和侦察)信息放进你的虚拟现实头盔里,更好地理解它。

用AI管理5G

新美国安全中心(Center for a New American security)技术与国家安全领域的高级助理研究员B. Kania认为“人工智能和5G之间的交集将非常有趣,而且是双向的。”“考虑到5G系统的复杂性和提供的连接性,你将需要人工智能来管理5G系统”,这将允许增加机器对机器的通信,从而使数据融合和人工智能功能运行得更加顺畅。

完全无线网络?

虽然美国空军正在进行区域5G部署,另一个信息技术试点项目也至关重要:企业IT即服务(Enterprise IT as a Service, EITaaS)。Konieczny设想,空军有一天可以用完全无线的解决方案取代光纤和有线网络。

AT&T负责国防的副总裁Mike Leff认为,无线基础设施可能是革命性的。同时可以探索空军如何最大利用5G高速网络与迅速的响应时间,从而实现前所未有的新任务能力。”

基地以外,如何覆盖?

预计,相关基地将在2021-2022年实现5G,届时将结合现有4G LTE覆盖范围,以及特定区域的5G连接。通过在基地内设置足够宽的网络,美国空军正试图以一种让飞行员感觉不到连接差异的方式构建5G服务。但当人们和物品离开基地,如何保持联系仍是一个问题。

就此,五角大楼领导人已开始公开谈论对未来10年电信业的总体考虑,美国国防部采办主管Ellen Lord今年3月说,“如果我们不拥抱5G,可能会让我们所有的一切都变得无效。”

美国军方5G与中国

Lord预计,今年将出现更多制定5G国家产业政策的大力呼吁。美国与欧洲的一场“密切对话”正在进行,主要围绕中国建造的5G基础设施将对网络通信的渗透。

美国西点军校(West Point)陆军网络研究所(Army Cyber Institute)的Erica Borghard和Shawn Lonergan最近在美国对外关系委员会(Council on Foreign Relations)的一份刊物上警告称:“中国在电信基础设施领域的主导地位,可能会限制美国军方利用5G电信网络收集信号的精准定位能力。”

因此,在海外业务依赖中国零部件网络的情况下,美国需要一个能够评估风险的框架。

美国国务院负责网络和国际通信与信息政策的副助理国务卿Robert L. Strayer今年5月在国会表示,美国四大移动运营商——AT&T、Sprint、T-Mobile和Verizon——都不会在5G基础设施中使用中国技术。下一个障碍是说服盟国做出同样的承诺。

但弗吉尼亚理工大学休谟国家安全与技术中心(Hume Center for National Security and Technology at Virginia Tech)执行主任T. Charles Clancy认为,几乎没有证据表明中国政府正将安全漏洞植入设备,以造福军方。相反,他认为,5G将是迄今为止最安全的无线网络。

民主党参议员Richard Blumenthal在5月份的听证会上警告说,由于美国在F-35和航空母舰等先进平台上花费了数百亿美元,如果无法确保使这些平台发挥作用的网络的安全,这笔钱就白白浪费了。

这就是为什么特朗普政府将华为视为眼中钉的原因:安全归根结底是供应链管理。当依赖全球供应链时,美国必须采取措施确保其军用级零部件的网络安全。这就是为什么指导政府解决这些供应链风险的权力现在掌握在五角大楼手中。


图:佛罗里达州廷德尔空军基地。在2018年10月迈克尔飓风之后。重建计划包括安装5G网络,使其成为“未来的基地”。 

来源: plus观察者

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