Cum vor lupta armata folosind 5G în spectrul electromagnetic

Fie că este vorba de a căuta videoclipuri amuzante cu pisici sau de a opera un sistem robotizat folosind internetul wireless, 5G a devenit un element de bază în viața de zi cu zi a multora.

Dar pentru Pentagon, tehnologia de comunicații a devenit un factor cheie pentru o altă funcție mai critică - capacitatea de a valorifica spectrul electromagnetic pentru operațiuni.

O cantitate semnificativă de sisteme și aplicații de arme militare depind de spectrul electromagnetic - gama de frecvențe sau lungimi de undă ale energiei electromagnetice - pentru a funcționa, potrivit unui raport al Serviciului de Cercetare al Congresului publicat în august 2021.

Spectrul sprijină operațiunile militare de astăzi prin conectarea comunicațiilor fără fir, a sateliților, a informațiilor de semnal și a tehnologiilor radar care sprijină conștientizarea situației și războiul electronic, se arată în raportul, intitulat „Prezentare generală asupra utilizării spectrului electromagnetic al Departamentului de Apărare. "

Pentru a se asigura că Statele Unite își mențin avantajul față de adversari într-un spectru electromagnetic din ce în ce mai complex, aglomerat și contestat, sau EMS, Departamentul Apărării și-a lansat Strategia de superioritate a spectrului electromagnetic în 2020. A cerut departamentului să dezvolte capabilități și politici care să susțină spectrul electromagnetic operațiuni — acțiuni coordonate pentru exploatarea, atacarea, protejarea și gestionarea mediului electromagnetic.

„În războiul modern, superioritatea EMS este un indicator principal și o componentă fundamentală a atingerii superiorității în aer, uscat, mare, spațiu sau spațiu cibernetic”, se spune în document.

Una dintre tehnologiile emergente despre care Pentagonul crede că va oferi un avantaj decisiv pe câmpurile de luptă viitoare - în special pentru operațiunile cu spectru electromagnetic - este rețeaua wireless de generația a cincea cunoscută sub numele de 5G, a declarat Tom Rondeau, director principal pentru FutureG și 5G la Biroul Pentagonului. Subsecretar al Apărării pentru Cercetare și Inginerie.

„Nu este vorba doar de spectru. Nu este vorba doar de radioul de la margine. Este vorba despre rețea și controlul acelei suprafețe radio, iar asta devine un instrument cu adevărat puternic pe care să-l folosim”, a spus Rondeau în timpul unei discuții la simpozionul anual al Asociației Old Crows din Washington, DC.

Puterea 5G vine din capacitatea sa de a folosi frecvențe mai înalte din spectrul electromagnetic, precum și frecvențele medii și joase accesibile de predecesorul său 4G. Adăugarea de frecvențe de gamă înaltă permite departamentului să transmită cantități mari de informații - cum ar fi comunicațiile critice necesare pentru operațiunile la margine sau datele senzorului - la o viteză mai mare și o latență mai mică, în timp ce manevrează în jurul spectrului pentru a efectua acțiuni în cel mai bun mod. -frecventa potrivita.

Rondeau a comparat 4G cu o autostradă în timpul orelor de vârf - lent și aglomerat de trafic.

„Vrei să-ți diferențiezi serviciile. Vrei să ai drumuri de acces și alte autostrăzi și drumuri locale și alei”, a spus el. „Și asta începe 5G să ne permită să facem – să diferențiem aceste servicii și să împărțim acele resurse într-un mod care să vă permită să personalizați rețeaua pentru aplicația dumneavoastră.”

Un alt beneficiu al 5G este flexibilitatea suplimentară pe care o oferă utilizatorilor prin tehnologii precum network slicing, a spus Rondeau. Datorită designului arhitecturii 5G, operatorii pot „slice” părți ale rețelei 5G și pot crea o rețea separată, izolată și sigură, care este adaptată nevoilor unei aplicații.

Aceste rețele personalizate pot satisface cererea Departamentului de Apărare pentru cerințe unice de rețea printre varietatea de platforme, a spus el. În trecut, organizațiile au trebuit să creeze rețele create special de la zero pentru platforme individuale sau să adere la cerințele pentru rețele partajate precum Link 16, a menționat el.

„5G ne va permite să le unim și să ne ajute să creăm acele servicii de resurse diferite – rețeaua pentru lățime de bandă, latență, cerințe de calitate a serviciului – per aplicație”, a spus el.

Pentagonul a recunoscut importanța 5G și contribuțiile sale potențiale la operațiunile cu spectrul electromagnetic. În decembrie 2020, departamentul a lansat un plan separat de implementare a strategiei 5G, care a subliniat modul în care își va accelera dezvoltarea – atât pentru platformele interne, cât și pentru cele ale aliaților și partenerilor SUA.

De la publicarea strategiei, Pentagonul a atribuit contracte pentru testarea și experimentarea 5G în 16 locații din întreaga țară, potrivit unui comunicat de presă al departamentului.

De asemenea, Congresul a autorizat cu 120 de milioane de dolari mai mult decât solicitarea administrației Biden pentru dezvoltarea, experimentarea și sprijinul pentru tranziție a tehnologiei 5G în Legea privind autorizarea apărării naționale din 2023.

De asemenea, Departamentul Apărării va putea opera pe spectru la nivel global utilizând infrastructura 5G a Statelor Unite și a aliaților săi, conform planului de implementare a strategiei 5G al Pentagonului. Acestea ar putea fi rețele private, hibride sau publice, a menționat strategia.

Pentru operațiunile globale care necesită utilizarea spectrurilor non-departamentale, Pentagonul intenționează să utilizeze tehnologii 5G „cum ar fi tăierea de rețea end-to-end și tehnici adaptative, cum ar fi utilizarea dinamică a spectrului pentru a permite DoD să atingă capacitatea necesară îndeplinirii misiunii”. se citește strategia.

Majorul Marinei Ben Pimentel, ofițer de comunicații și inginer electronic, a declarat că abilitatea de a efectua operațiuni cu spectru electromagnetic alături de traficul normal de rețea al unei țări gazdă le oferă un avantaj în timpul misiunilor din „zona gri” înainte de operațiunile de conflict la scară largă.

În această fereastră, pușcașii marini caută să „oferă complicații și gânduri pentru adversar”, a spus el la simpozion. „Amestecarea în traficul normal poate fi cu adevărat util.”

„Operând în infrastructura 5G a națiunii gazdă, cu care suntem aliați sau parteneri, ne va pune traficul alături”, a adăugat el. „Dacă un adversar dorește să ia măsuri împotriva acestui lucru, va lua, de asemenea, acțiuni împotriva rețelei aliatului nostru – și, eventual, va afecta propriile comunicații.”

Cu toate acestea, Statele Unite și aliații săi nu sunt singurele națiuni care valorifică 5G pentru războiul electronic. Pe măsură ce spectrul devine mai accesibil în întreaga lume, adversari precum China câștigă capacitatea de a exploata vulnerabilitățile de securitate împotriva Statelor Unite, a menționat strategia 5G a Pentagonului.

„Complexitatea și diversitatea rețelelor 5G oferă o gamă largă de opțiuni potențial perturbatoare unui adversar”, se arată în document. Pentagonul ar putea fi expus riscului ca un adversar să pirateze rețeaua sau să blocheze în mod intenționat comunicațiile.

În timp ce operarea 5G pentru operațiunile cu spectru electromagnetic are riscuri de securitate, rețeaua în sine este proiectată cu măsuri de securitate încorporate la fiecare nivel, a declarat Sheryl Genco, consilier senior la compania globală de telecomunicații Ericsson. În calitate de dezvoltator de comunicații 5G, compania lucrează cu Departamentul de Apărare și cu autoritățile de reglementare a comunicațiilor comerciale.

„Este foarte analog cu ceea ce se face pe o bază”, a spus ea în timpul discuției. „În primul rând, ai apărarea perimetrului. Apoi aveți mici inele [de] apărare în jurul clădirilor... pe bază. Și apoi aveți... ofițeri de securitate în roaming. Și exact asta are rețeaua.”

În plus, fiecare strat de apărare din rețeaua 5G este întărit de o arhitectură de încredere zero, a adăugat ea. Cadrul de securitate cibernetică necesită ca toți utilizatorii și datele să fie autentificate și aprobate după fiecare interacțiune digitală.

„Acest proces de autentificare... la fiecare pas al rețelei îl va face mai sigur”, a spus Genco. „Și apoi, pe lângă toate, există concepte noi care vă pot face rețeaua sau vă pot face securitatea de la un capăt la altul mai solidă – unul dintre aceste lucruri este tăierea rețelei.”

Dar adversarii militari nu sunt singurele entități din spectrul electromagnetic pentru care Departamentul Apărării trebuie să-și facă griji.

Nevoia de tehnologii avansate de comunicații în lumea consumatorilor a provocat o cerere tot mai mare pentru mai multe benzi de frecvență rezervate anterior agențiilor federale, se arată în raportul 2021 al Congressional Research Service. Cu mai multe companii comerciale care se înghesuie în 5G, există posibilitatea ca acestea să perturbe operațiunile militare, se spune.

Pentagonul și partenerii comerciali analizează politicile și tehnologiile de partajare a spectrului care vor permite atât sectoarelor de apărare, cât și cele comerciale să partajeze benzi pe spectrul electromagnetic fără interferențe.

Cu toate acestea, factorii de decizie și părțile interesate au vorbit despre partajarea spectrului de zeci de ani, încercând să alinieze stimulentele atât din sectorul comercial, cât și din sectorul federal, a menționat Rondeau.

„Nu avem aceleași stimulente și nu vom avea niciodată aceleași stimulente. Nu cred că aceasta este soluția”, a spus el. „Aș prefera să mă ocup de genul: „Cum facem de fapt coexistența fezabilă? Cum construim tehnologii care să permită coexistența și să depășească unele dintre aceste probleme?’”

În timp ce mai multe agenții federale și comerciale încă înțeleg care ar trebui să fie politicile și standardele pentru partajarea spectrului, Pimentel a subliniat că „soluțiile tehnologice pentru partajarea spectrului pot atenua o parte din acest lucru”.

Chiar dacă 5G este încă o tehnologie în curs de dezvoltare, Pentagonul și industria așteaptă deja cu nerăbdare generațiile viitoare de comunicații - cum ar fi 6G sau FutureG - și cazurile lor de utilizare pentru operațiunile cu spectrul electromagnetic.

Rețelele de generație următoare ar putea duce la o mai bună integrare a senzorilor și a comunicațiilor, a spus Pimental. Pe măsură ce nevoia și tehnologia pentru comunicațiile 5G crește, la fel crește și densitatea și desfășurarea rețelelor avansate de acces radio care le pot permite luptătorilor să-și simtă mediul, a spus el.

„Așadar, spre deosebire de a te gândi la ea ca o platformă de comunicare, din perspectiva EW, te-aș încuraja să te gândești la ea ca la o platformă de detectare”, a spus el.

Marine Corps dezvoltă capabilități care utilizează rețele de acces radio 5G pentru a produce hărți ale spectrului de frecvență radio pentru a oferi serviciului o idee despre ceea ce se întâmplă pe diferite frecvențe în diferite locații, a spus el.

Capacitatea ar putea ajuta, de asemenea, Corpul să identifice posibile ținte sau chiar să atenueze interferența în spectrul „care formează acum baza pentru o misiune de suport electronic, care poate informa atacul electronic”, a spus el.

Genco a adăugat că, pe măsură ce inovația continuă, generațiile viitoare de comunicații fără fir se vor baza pe tehnologia 5G, deschizând simultan noi piețe și afaceri în jurul capacității.

Wireless de generație următoare este realizarea promisiunii 5G, a spus ea. „Este o conexiune nelimitată, totul poate fi conectat. Sunt milioane de senzori într-un kilometru pătrat - pur și simplu mă uluit.”

Citește povestea completă aici ...