美国防部发布《5G战略实施计划》

1月5日,美国防部公布《5G战略实施计划》,阐述了开展国防部《5G战略》四项工作应采取的措施,为国防部对5G网络的使用和推进提供了路线图。

 

促进技术发展

1.1 实施5G演示验证

美国防部将选择军事设施开始5G演示验证,用以开发并测试军用和两用5G技术。国防部已开始与工业界合作,在12个军事设施中进行5G原型构建和试验,正在进行的初步试验包括:

● 希尔空军基地,评估5G系统与机载雷达之间的相互影响,在中频段频谱开发动态利用频谱的技术,使雷达和5G系统共存;

● 圣地亚哥海军基地,构建5G智能仓库系统原型,用于通过后勤仓库将物资转运到海上舰船;

● 奥尔巴尼海军陆战队后勤基地,试验用于车辆存储和维护保障的5G智能仓库技术;

● 刘易斯·麦考德联合基地和雅基马战术训练场,试验5G技术,利用增强现实/虚拟现实能力增强战备和战术训练;

● 内利斯空军基地,试验基于5G网络互联的流动分布式指挥与控制(C2)车辆的弹性C2能力;

● 诺福克海军基地,评估5G技术在全舰和码头连接方面的应用;

● 珍珠港-希卡姆联合基地,通过使用5G访问飞机维修数据,提高飞机战备状态;

● 欧文堡国家训练中心,试验移动式高性能无线连接5G能力;胡德堡国家训练中心,重点是实现半自主作战、遥感和排拒;

● 彭德尔顿营地,试验使用5G技术支持作战行动中心的快速部署;

● 圣安东尼奥联合基地,提供安全、弹性和可靠的5G远程医疗;

● 廷克空军基地,试验5G沉浸式训练和教育;

● 圣安东尼奥联合基地,与其他5G站点合作评估5G核心网络技术,重点是互操作性、安全性和5G功能对国防部需求的适用性。

(图1 国防部5G应用和试验示例)

1.2 促进射频技术的成熟

射频技术将通过在更高频率使用大范围频谱来改变军事能力和行动,提高网络容量,并为国防部提供更好的频谱控制。

毫米波频段:①投资早期原型机,特别是能够在移动5G基站之间保持毫米波通信链路的同时实现移动操作的原型机;②基于先进波束形成技术在毫米波频段寻求频谱使用新概念;③对使用毫米波能力的应用进行投资。

中频段和低频段,①试验提高容量和频谱效率的技术,包括极性调制和直接波形生成;②完善软件无线电(SDR)技术,包括在不同频段集成多个SDR的混合系统。

1.3 推进动态频谱利用能力的发展

国防部将支持新技术系统的研发、测试、采办和部署,从而允许更大的频谱接入,并防止对传统系统的有害干扰;将开发近实时共享所需的技术和能力,以便在拥挤的频谱环境中开展军事行动。主要方式包括评估开发并评估雷达和5G的动态频谱利用技术,并对其进行扩展和增强;评估人工智能和机器学习在频谱资源利用方面的应用,以及频谱感知和波束形成对军事和商业系统的影响。

1.4 开放架构和虚拟化网络

国防部将发展先进的5G网络架构,推进开放架构和虚拟化网络服务,其主要工作包括与工业界密切合作,推进开放体系架构的工作,主要方式包括在无线接入网(RAN)和5G核心中推广开放接口;评估工业界在原型构建和试验过程中多种RAN的实施情况;研究如何利用虚拟化网络。

1.5 投资劳动力发展

国防部正投资5G人才,与大学和实验室合作,重点关注几个领域:

● 为5G工业界和学术界提供专门在线教育和培训;

● 促进5G部署/试验台用于员工培训;

● 促进现有的国防部奖学金和实习计划;

● 促进国家科学基金会奖学金项目,包括符合国防部需求的5G重点项目;

● 促进现有的博士后项目;

● 与可信任的开发合作伙伴共享5G试验台。

 

评估、缓解并通过5G漏洞作战

2.1 威胁情报

实现5G安全性既要关注系统漏洞,也要关注对手威胁,主要通过以下方式实现:

● 开发技术,以识别、跟踪和缓解因网络设备、软件组件和部署环境的不同选择、配置和组合而产生的威胁和漏洞;

● 向监管机构、标准组织和网络运营商提供基于证据的信息,使之能够选择安全的网络设备;

● 演示验证对手如何利用底层硬件中的漏洞影响5G功能和运作;

● 跟踪网络切片和频谱共享等5G新功能的使用情况,并识别与这些功能相关的威胁和漏洞。

2.2 将5G基础设施风险最小化

国防部正在制定5G供应链风险管理战略、指导方针和程序,并通过标准机构与行业合作发布最佳实践;实施《2019财年国防授权法》第889节禁止联邦采购某些国外电信设备和服务的禁令;加入新成立的联邦采购安全委员会(FASC)。

2.3 全球运作

国防部将与工业界、学术界、标准制定机构和政府研究实验室合作,开发和部署跨国防部设备和基础设施的技术,确保全球5G网络即使在拒止、降级、不稳和受限环境中也能受到保护和弹性利用。

2.4 安全评估

国防部将进行安全评估,以发现、评估和缓解5G漏洞。主要工作包括对5G网络、平台或系统进行风险分析,以识别、评估和管理相关风险;考虑与5G相关的其他安全漏洞,包括网络虚拟化和切片功能导致的与核心网络相关的漏洞;了解安全漏洞引入5G的潜在风险以及缓解策略,并在开发过程和整个系统寿命周期中实施安全测试和漏洞检测;后端应用程序编程接口应包含在任何安全测试工作中;部署5G网络、平台或系统后,应进行额外的安全测试。

2.5 网络安全与信任

国防部通过零信任方法,正在开发和演示验证通过不安全网络进行安全操作的技术,为国防部提供所需数据的可用性、机密性和完整性。

 

影响5G标准和政策

3.1 标准制定机构

国防部将全面实施标准参与计划,并将积极参与第三代伙伴关系项目(3GPP)组织。国防部及跨部门合作伙伴,包括联邦通信委员会(FCC)、国家标准与技术研究所(NIST)和国家电信与信息管理局(NTIA),必须制定具体和优先事项。

(图1 美国防部5G标准参与)

国防部将成立专门的跨部门团队(CDT),负责共享文档、举行跨部门会议和协调工作。CDT活动分为五个技术领域,包括供应链、安全、无线接入网络、网络与服务以及人工智能与开源结构。这些项目优先级须定期更新,以适应5G技术发展的快速步伐。

(图2 国防部标准领域和子团队)

3.2 先进频谱管理

国防部必须继续与国家电信与信息管理局和美国联邦通信委员会密切合作,制定在所有频段使用频谱的新政策。主要工作包括:

● 与国家监管机构合作并整合,开发现代化的国家频谱管理IT架构和相关分析工具,以扩展所有用户的频谱接入;

● 与国会、政府和国家监管机构共同倡导监管和政策变革,以支持创新频谱技术和方法的开发和实施;

● 通过合作伙伴关系推进敏捷频谱运营,重点关注用于指挥和控制的现代化电磁作战管理工具;

● 与工业界合作,建立成熟的创新频谱技术和方法。

3.3 5G支持的作战概念

国防部将调整5G和下一代技术,通过有争议和受限的频谱和受损网络进行操作,以最大程度地确保战备、杀伤力及与盟国合作。预计联合部队实施的变革性创新包括无线、人、机和物联网连接。国防部将率先采用5G的一些颠覆性技术。

3.4 技术控制措施

通过参与外国投资委员会,保护5G使能技术免受敌对资本影响;通过外国投资审查(FIR)办公室的国际和国内外联计划,分享关于敌对资本试图破坏国外5G使能技术的信息。

 

合作伙伴参与

为了推进5G目标,国防部与盟国和合作伙伴、工业界以及整个政府和国会的协调合作至关重要。

4.1 与盟国和合作伙伴合作

向盟国和合作伙伴传达不受信任的供应商进入其网络的风险;确保国防部《5G战略》的关键点纳入双边和多边防务会谈;优先在与美国有共同价值观和利益的国家之间开发5G替代品。

4.2 与工业界合作

国防部将继续与全球工业伙伴进行公开透明的对话,包括5G微电子制造商、电信公司和应用程序开发人员;尽可能地部署商用产品和服务,以利用规模和市场创新;促进国防和电信行业之间的合作;探索加强美国和国际合作伙伴工业实体之间在5G研究、开发、测试和评估等方面合作的机会。

4.3 国会参与

国防部将继续与国会积极接触,以加强国家和国防部5G能力。

2021-1-14智邦网

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