主頁(http://m.by236.com):美國防部發布電磁頻譜新戰略 隨著移動互聯網時代的到來,復雜的現代軍用系統的大量應用和民用移動接入高速增長,使無線數據流量呈現指數增長趨勢,引發了對無線電頻譜的大量需求。如何有效利用有限的頻譜資源,已成為各國政府普遍關注的問題。美國國防部新近發布了《電磁頻譜戰略》,其戰略意圖是增加可用頻譜,以保證在維持重要的軍事能力的同時,滿足商業無線通信工業對頻譜資源日益增長的需求。 及時有效接入電磁頻譜是美軍現代化軍事斗爭的先決條件 為開展現代化軍事斗爭,美國軍方需能夠及時有效地進行電磁頻譜接入。 開展現代化軍事斗爭的先決條件是能夠及時有效地進行電磁頻譜接入。同時,大量消費者通過無線方式進行數據訪問,也帶動了全球無線寬帶行業對頻譜資源需求的顯著增長。軍方和商業界對有限頻譜資源的激烈競爭,改變了全球頻譜資源的應用現狀和發展前景。從未來發展的角度出發,為了平衡用頻需求,各國將不得不綜合考慮國家安全與經濟發展,以平衡用頻需求。 美國的國家實現軍事戰略目標是確保隨時隨地接入頻譜,以完成軍事任務。為了實現這一戰略,將通過路線圖和行動計劃提出實施和監督戰略目標發展所需的各項具體措施和相應的管理框架。此外,路線圖和行動計劃將解決實現戰略目標所需要的其他基礎性活動指南(如人員教育和培訓等)。這種戰略和相關的路線圖以及行動計劃將定期更新,以滿足軍方不斷變化的頻譜需求和電磁環境變化的需要。 電磁頻譜戰略的首要要求是要能順利完成任務,這需要有充足的電磁頻譜資源及能夠成功接入頻譜的電磁環境。美國國防部清醒地意識到,無論在哪里發生軍事行動,電磁環境都將變得越來越擁擠和復雜。美國國防部需要積極應對這些挑戰,保證戰時作戰人員能夠隨時隨地接入頻譜。 為了滿足作戰指揮需要,順利完成任務,美國軍方需要適應不斷變化的電磁環境。因此,美國國防部必須改進頻譜接入方式,在不降低自身用頻性能的前提下,盡力減少敵方使用頻譜的能力。為了滿足戰時用頻需要,美國國防部使用的電磁應用系統必須更加高效、靈活及具有極強的適應性。 除了這些改進以外,美國國防部必須與國內外頻譜監管機構密切合作,確保這種高效、靈活和適應性強的頻譜操作能力被授權使用。同時還要加強管理,使用問責制框架強制國防部遵守與用頻技術相關的規定。將所有既定的組織組成一個綜合的項目組,為高效完成任務提供可行性建議,幫助軍方實現電磁頻譜戰略目標。充分利用現有的管理機構,如國防采辦委員會和科技論壇等,保證頻譜資源以最合理的方式被利用。 無線數據流量指數式增長引發對無線電頻譜大量需求 美國軍方和商界對有限頻譜資源激烈競爭,引發頻譜資源短缺問題。 美軍在電磁環境中的所有功能都通過頻譜依賴系統(Spectrum-Dependent System,簡稱SDS)實現。要想有效應用這些依靠頻譜的系統,美國國防部需要開展聯合電磁頻譜作戰,實現頻譜接入和電磁環境控制。 一、美國國防部對頻譜資源的需求顯著增長 不論是基層部隊,還是高級指揮官都希望在最短的時間內得到盡可能多的作戰信息,這樣就導致美國國防部對頻譜資源的需求顯著增長。基層部隊更希望得到大量的頻譜資源,例如,每個士兵都希望在戰場上及時感知周圍的戰場環境信息,這樣就產生了更多的無線網絡鏈接。隨著復雜的現代軍事系統大量涌現,大量頻譜需求也隨之產生,例如用無人機收集、監測和偵察戰場環境,在更遠距離內檢測更小和更隱蔽的目標,武器系統越來越復雜,復雜的操作需要極高的數據傳輸速率。 此外,對手在指揮、控制、通信、操作計算機、信息查詢(ISR)、簡易爆炸裝置和武器系統方面的進步,也要求美國發展、部署和整合復雜的電子攻擊機(EA)、電子支持(ES)和電子保護(EP)裝置,然而這一切都需要應用大量的頻譜資源。美國也面臨著一個潛在的問題,即新出現的商業無線應用使用的任何波段,都可能被對手利用,因此美國國防部必須通過測試、訓練和使用電子對抗(EW)系統來應對敵人采用簡易爆炸裝置進行的破壞行動。 二、無線寬帶應用需求的增長,增加了各方重新分配頻譜的需求 在全球范圍內,消費者對無線通信設備的需求迅猛增長,移動通信網絡流量急速增加。據美國聯邦通信委員會(FCC)估計,到2014年年底,無線寬帶運營商將需要額外增加275MHz頻譜才能滿足數據傳輸增長的需要。 當前,美國政府和國會正在考慮采取增加可用頻譜的方法來滿足不斷增長的頻譜需求。這些頻譜包括重新利用美國聯邦政府專用的無線寬帶頻譜。總統科學技術顧問委員會最近的一項研究強調,美國需要加強開發和應用新的頻譜共享技術,因為無線電系統從原有頻段轉移到新頻段需要花費大量的金錢和時間。 為了向無線寬帶網絡提供額外的頻譜,全球其他國家也正在采取與美國類似的行動。例如,國際電信聯盟已將分配無線寬帶頻譜的工作提上議事日程,因為2015年國際電信聯盟在世界無線電通信大會的任務就是協調使用國際商業無線通信頻段。另外,由于頻譜資源急劇緊張,軍方可能很快就會失去其原先專有的部分頻段。 三、頻譜接入方式亟須改革 消費者對大量移動數據信息的需求,激發了無線寬帶技術革命。雖然運營商正在努力通過尋找創造性的方法來滿足這一巨大的頻譜需求,例如,通過采用低功率、不需授權的WiFi熱點等,但他們仍然需要進一步改進這些方法,以便繼續開發通信能力更強的無線通信設備和應用程序。因此,在某些方面國防部還有機會利用商業技術和無線服務來滿足頻譜需求。此外,國防部在頻譜技術研發上的投資反過來將有利提高商業創新能力,這種高效的用頻方式有助于美國無線生態環境建設。 美國國防部和整個無線應用領域都認為,伺機使用頻譜資源(Opportunistic use of spectrum)是最有前途的方法之一。軍方正在考慮利用認知無線電(Cognitive Radio,簡稱CR)技術來實現伺機使用頻譜資源這一目標,認知無線電技術不但可以有效提升頻譜感知能力,而且可以豐富地理定位數據庫。雖然在美國政府和運營商使用的頻段上通過動態共享技術或其他類似技術接入頻譜會給無線監管部門帶來很大的監管壓力,但美國軍方卻有可能通過這些技術獲得頻譜接入機會。 美國防部采取措施應對將出現的全球性頻譜資源短缺問題 美國國防部通過一系列措施,來應對將出現的頻譜資源短缺問題。 美國國防部將采取以下戰略和戰術目標,應對從現在開始到2020年將出現的全球性頻譜資源短缺問題。 一、提高開發頻譜依賴系統的能力,提升頻譜資源利用率 1.加速提升用頻技術研發 美國國防部將研發更加成熟、先進和經濟實用的用頻技術,以增加頻譜接入機會。采用新技術不僅可以提高頻譜資源利用率,而且能夠將一部分頻譜接入需求轉移到空閑頻段。美國軍方還將研發新的無線技術應用環境,并通過建模、模擬和測試等方法評估新技術,來檢驗當各種攻擊、拒絕訪問、干擾和欺騙出現時,先進技術在性能和技術方面存在的漏洞。 2.加快頻譜共享及頻譜接入技術研發 當前美國軍方正在努力通過技術創新來解決實現頻譜共享過程中所遇到的問題,例如,有害干擾帶來的風險等。美國國防部將針對一些有應用前途的技術,建立相應的措施和標準,在保證軍方正常工作的前提下,提高這些技術的可用性。美國國防部還將在不影響系統工作效率和保障軍方工作安全運行的基礎上,加強對可共享頻譜的識別及加強對臨域頻帶的協調能力。 3.培養軍用頻譜資源的商業服務能力 美國國防部將評估如智能手機和第四代無線通信設備等產品的商業功能,還將參與有關無線創新方面的國內、國際及行業標準制定組織的活動,在新興技術的研發和應用方面進行合作,包括推行商用無線系統中確保國家安全的優先機制,共同開發新興無線技術及相關應用。國防部斷言在頻譜技術領域進行軍事投資將有利于商業創新,并且對軍方和國家無線生態系統有益。 二、增強使用軍用頻譜的靈活性 1.開發接近實時頻譜操作的能力 通過研發相應的設備和技術,量化頻譜需求和電磁環境,識別和降低頻譜短缺問題和可能影響頻譜操作的區域性問題,美國國防部將發展能接近實時管理SDS的能力。同時加強防止有害電磁干擾,提高頻譜感知能力,阻止敵人使用頻譜資源的能力和整合頻譜管理、網絡運營、電子戰、網絡空間和智能操作的能力。 2.加強無線電設備預識別、預測和減輕有害干擾的能力 為在擁堵和復雜的電磁環境中更加有效地進行電磁頻譜操作,美國國防部將提高自身在頻譜規劃和操作過程中預測、識別和減輕有害干擾的能力。這些能力包括:實施先進的抗干擾技術,戰場干擾檢測技術,上報進程、執法政策和決議機制等。通過與NTIA、FCC和業界其他成員開展廣泛合作,對非戰場環境下的有害干擾做出及時準確的檢測和管理。 3.通過修改政策、法律法規和相關標準,實現多個設備間的頻譜共享 用頻和監管政策的不斷變化是以提高頻譜接入能力為前提的。軍方在制定頻譜政策時,要全面評估和判斷各方參與頻譜共享機制的動機,及時發現其中存在的潛在風險,制定完善的共享協議。內容包括,修改國防部使用頻譜資源的規章制度,加強軍方與NTIA、FCC和業界其他成員的合作,共同制定和執行全面、靈活的用頻規則,增強SDS的頻譜接入能力。 三、提升對現行的頻譜管理和政策發生變化時的反應能力 1.提升國防部評估監管建議的能力 國內外監管以及政策變化對軍方及時完成任務會產生潛在的影響,因此提升工作能力有利于準確評估這種潛在影響。軍方工作能力的提升,直接體現在對影響的評估結果中,因此需要通過設計成本評估框架,預測再利用頻譜資源所需的成本。為了減少由技術、操作、成本和進度的變化對國防部所需評估時間等方面的影響,需要積極研究用頻過程中用頻設備和操作流程的變化情況。 2.擴大國防部對規章制度和政策探討的參與程度和貢獻 美國國防部將通過設計能夠被軍方和其他利益集團接受的替代方案來減輕監管和政策建議變化帶來的影響。從國家安全角度考慮,由監管和政策變化而引發的對國家安全的威脅,不應超出國防部的承受能力;從經濟效益角度考慮,由政策變化所消耗的資金成本和時間成本必須是各方都可以接受的。 (中國集群通信網 | 責任編輯:陳曉亮) |




