一
引 言
5G作為第五代移動通信技術,其高速率、大容量、高可靠、低時延、低功耗等優點將帶來全新的經濟機遇、技術發展和軍事潛力。在經濟方面,5G的到來可能在未來幾十年里為世界經濟貢獻數萬億美元,為生產力新的增長和創新進步奠定基礎。在技術方面,5G將提供前所未有的連通性,以實現物聯網和人工智能的全部潛力,5G還將觸發產生新的產業,并促進產生多樣的數字經濟。在軍事方面,可大幅提升信息網絡互聯互通性能,增強數據傳輸處理效率,提高指揮控制能力,還可充分釋放虛擬現實、大數據、云計算、人工智能、軍事物聯網等顛覆性技術的戰爭潛能,加速智能化戰爭演變進程。
5G技術是一場全新的大國競賽,隨著5G商用的不斷加速,以及來自中國、韓國、日本以及其他國家的競爭,美國對于爭奪5G領先地位的焦慮感和緊迫感日益強烈,緊鑼密鼓地發布了多份重量級報告及法案,從不同視角和層面闡明美國對5G技術國防應用的高度重視,以及美國試圖通過5G技術維持其優先地位的迫切性。同時,美國政府將5G技術視為改變未來戰爭的關鍵技術之一,近年來切實加快其5G技術的軍事應用進展。此外,美國還將面臨5G 技術所帶來的影響和安全挑戰,未來將采取相應舉措予以解決。
二
美國高度重視5G技術的國防應用
2018年12月,美國國際戰略研究中心發布《5G技術將重塑創新與安全環境》的報告。報告將當前的國際5G通信競爭由技術層次上升至國家級戰略層次,認為其關系國家安全。報告指出,當前5G通信技術的競爭將涉及網絡、數據、互聯網的發展方向、經濟增長方式以及各國將面臨的新風險和薄弱點,因此誰開發5G通信技術、誰制定標準,以及知識產權所有權的歸屬,都將對網絡安全、創新和就業產生影響。而5G通信技術具有重要的軍事價值,可用于機器人、人工智能和大量先進的傳感設備之中,其將成為新軍事能力的基礎技術。因此,5G通信技術的競爭是一場對國家安全產生重大影響的經濟競賽,“美國必須首先采用第五代通信技術?!?/p>
2019年4月3日,美國防部國防創新委員會發布《5G生態系統:國防部的風險與機遇》報告。報告指出,從4G向5G的轉變將極大影響全球通信網絡的未來,并從根本上改變國防部的運作環境。報告重點分析了5G發展歷程、目前全球競爭態勢以及5G技術對國防部的影響與挑戰,以及中國在5G領域的發展情況以及未來對國防安全的影響,并在頻譜政策、供應鏈和基礎設施安全等方面提出了建議。報告通篇都充斥著美國防部門對即將失去通信技術優勢地位的焦慮之情。同時,報告認為5G的真正潛力將是對未來戰爭網絡的影響。5G技術生態系統必將徹底改變美國國防部的作戰、網絡和信息流程,更大規模的數據可近乎實時地分享給全球各地系統,使延遲變得更低,數據傳輸能力和容量將變得更大,從而大大提升美國防部的態勢感知和決策能力。同時,5G也為美國防部的未來作戰帶來了嚴重的潛在風險。
2019年6月12日,美國國會研究服務部發布《5G移動通信技術對國家安全的影響》報告,指出5G可進一步改善情報/監視/偵察系統及其數據處理;催生新的指揮控制手段;使后勤系統更加流暢而提升效率,還可以實現“蜂群”等新作戰概念。隨著5G的研發和部署,未來國會將考慮出臺頻譜管理、國家安全及軍事應用方面的政策。
2019年6月12日,美國國會武裝力量委員會提交《2020財年授權法案》,該法案強調要重視5G對未來作戰的支撐作用,要求國防部制定一份5G戰略,以“加強軍事能力、維持戰場技術優勢,并在國防部范圍內加快5G網絡使能的新商業產品和服務的部署”;戰略的內容應包括國防部推進和采用5G技術的工作信息(包含5G軍事應用試驗臺及頻譜共享技術、框架),對國防工業基礎供應鏈風險管理和機遇的評估,以及國防部保護信息技術和武器系統不受惡意行為體威脅的做法。同時強調了為作戰人員發展安全5G無線網絡技術的重要性,并要求提供資金在空軍啟動相關工作,還要求國防部與聯邦政府其他部門合作,開發電磁頻譜共享方法。
2019年6月24日,美國國防科學委員會向美國防部提供《5G網絡技術國防應用》調查報告,報告全文為秘密級,為國防部提供5G技術在國防領域的應用建議。該項研究始于2018年11月美國國防科學委員會成立“5G網絡技術國防應用工作組”,其任務就是秘密評估5G潛在的軍事應用,為國防部發展5G提供決策參考。報告指出,5G技術的集成可以使國防部以較低成本利用其優勢來滿足作戰需求。同時,也帶來了網絡安全、頻譜管理和網絡優化方面的新挑戰,并給出了六項研究結論和十條建議,為研究5G網絡技術在國防中的應用,以及進一步研究如何降低供應鏈風險,建立頻譜管控機制,改進現有通信基礎設施等指明了方向。
2019年11月7日,美智庫新美國安全中心發布報告《保護5G未來—美國政策的競爭性挑戰與考量》,報告認為5G競賽是一場馬拉松而不是短跑比賽,美國需要將安全置于速度之上,而不是當前特朗普政府采取的以速度為中心,爭奪5G競賽里的“美國第一”。
三
美國5G技術國防應用的最新進展
?。ㄒ唬?G網絡技術潛在軍事應用進行深入評估
2019年6月24日,美國國防科學委員會“5G網絡技術國防應用工作組”完成了對國防部5G網絡技術潛在軍事應用的保密評估,向美國防部提供了一份《5G網絡技術國防應用》調查報告,以輔助國防政策制定者考量采用5G技術的影響。該專項工作組自2018年11月至2019年3月期間,每月舉行會議,審議并接收有關5G前景的簡報,并與來自國防部、情報部門、其他政府機構、學術界、智庫和工業界等各種背景的專家、從業者共同分享彼此的見解和信息。在整個研究過程中,共享廣泛和專業的知識,確保了迄今為止可獲得最完整、最準確的信息,具有很高的權威性。
?。ǘ⒔ㄔO安全的軍用5G網絡納入防務政策法案
美國參議院軍事委員會希望確保美國防部能夠利用下一代無線技術5G的優勢,2019年5月,參議院秘密開展了年度防務政策法案工作,關于法案的具體內容細節透露得很少。不過,在2019年5月23日公布的一項法案總結中指出要“強調為作戰人員建立安全5G無線網絡的重要性,并提供資金開始在兩個空軍機構開展此項工作?!?/p>
?。ㄈ┏闪?G專項技術辦公室
2019年8月16日,國防部研究與工程副部長、首席技術官邁克爾·格里芬表示美國防部開始考慮增加對5G技術的投資,國防部正在成立一個新的辦公室,專門負責從商業技術公司采購5G技術。國防部已任命格里芬的助手分管5G業務。電信領域的商業舉措已經遠遠超出了國防部的能力和野心,美軍方正在努力跟上通信技術產業的快速發展。美國防部已經向國會提交了一份計劃,概述其在開發和使用5G方面的角色。國防部將在2021財年預算中對5G技術進行重大投資,目前正在提交管理與預算辦公室審批。同時,美國防部將采取措施支持5G技術的發展,營造良好的競爭環境,并愿意將全國軍事基地的基礎設施借給企業,用于5G原型實驗,同時確保企業的專利信息受到保護。
?。ㄋ模┟揽哲娀亻_始部署5G通信網絡
2019年9月4日,美空軍代理部長馬修·多諾萬表示,美空軍與工業界就美國東南部10座空軍基地的5G網絡安裝與維護展開合作。田納西州的阿諾德空軍基地已在2019年8月率先展開這項工作,美國空軍還在尋求簽訂另外15個空軍基地的5G項目合同,力圖盡快在空軍推廣5G網絡服務,并計劃將部署5G網絡納入廷德爾空軍基地的重建工程。美空軍強調安全是5G部署工作的一部分。美空軍必須有能力在全球的開放、甚至敵對的網絡上進行安全可靠的通信。預計,相關基地將在2021-2022年實現5G,屆時將結合現有4G LTE覆蓋范圍,以及特定區域的5G連接。通過在基地內設置足夠寬的網絡,美國空軍正試圖以一種讓飛行員感覺不到連接差異的方式構建5G服務。
此外,美國防部還計劃將多個基地作為5G試驗場,涉及陸軍、海軍、空軍和海軍陸戰隊,其中內華達州內利斯空軍基地已被美國國會參議院版2020財年國防授權法案中指定為關鍵試驗場。
?。ㄎ澹﹩?G網絡技術試點項目
5G技術在美國防部的計劃中有許多應用方向,但網絡安全是最重要的一個方向,國防部希望與相關行業合作應對5G網絡時代凸顯的安全問題。2019年10月23日,美國防部啟動5G網絡技術試點項目,以驗證5G技術在軍事領域的應用前景。首期重點關注三個方向:(1)針對軍事訓練和任務規劃的虛擬現實及增強現實技術,5G網絡可滿足融合現實-虛擬之大規模軍事演練活動的帶寬需求;(2)跟蹤物資補給流向的“智能倉庫”,基于5G網絡的自動化物流跟蹤系統對美軍具有相當吸引力;(3)不同軍事職能部門間的動態網絡頻段共享。未來美國防部還將根據前期項目的發展情況,在其包括海外基地在內的更多設施中開展5G網絡技術試點項目。
(六)軍事基地進行5G測試和試驗
2019年11月5日,美國防部選定劉易斯-麥科德聯合基地、希爾空軍基地、圣地亞哥海軍基地以及奧爾巴尼海軍陸戰隊后勤基地作為美軍第一批進行5G技術測試和試驗的軍事基地。測試和試驗的三項主要任務包括:建立動態頻譜共享試驗臺,演示在復雜高功率中波雷達環境下使用5G的能力;5G與增強現實與虛擬現實技術相結合,用于虛擬真實環境下的任務規劃與訓練;利用5G加強物流運行、最大化吞吐量的智能倉庫應用。國防部于11月提出5G的需求建議書草案,并將于12月提交最終的5G需求建議書,并列入2020財年預算。
此外,美國防部研究與工程相關辦公室將在2019年底主導針對5G網絡測試的“用例”實驗全面展開,探索5G無線技術能在多大程度上改進通信能力,包括通信距離、延時性等方面特點,相關結果也將為國防部委托開展5G研究的咨詢委員會制定政策建議提供支持。
?。ㄆ撸┌l布5G技術建議征詢書
美國防部于2019年11月發布一份關注5G技術大規模試驗和樣機開發的建議征詢書(RFP)草案,隨后將于12月發布RFP正式版。美國防部要求參與者提交的項目演示采用新商業技術的創新性樣機與方法,以增強軍事能力、加快5G部署。目前美國防部已收到超過260份5G技術概念文件,將對其進行整合。方案征集文件發布后,美國防部還將以“滾動”形式繼續征求實驗方案,未來,美國防部將每季度發布一輪機會公告,從而以迭代形式不斷試驗新概念。首輪機會公告關注領域包括:建議一個動態頻譜共享試驗平臺,演示雷達在擁擠環境使用5G的能力;將增強現實和虛擬現實技術集成到任務規劃和訓練中;利用5G能力增強后勤保障作業的智能倉庫。
四
5G通信技術的未來軍事應用前景
?。ㄒ唬?G技術將提升戰場態勢感知與指揮控制能力
美國國會研究服務部在2019年6月發布的《5G移動通信技術對國家安全的影響》報告中指出,5G在指揮控制,情報、監視和偵察以及簡化后勤系統等領域具有巨大軍事應用潛力。
20世紀90年代以來,隨著高新技術特別是信息技術的飛速發展,戰場的感知手段、感知客體、感知空間和感知模式等都發生了顛覆性變化,特別是太空、網絡、信息領域中涌現出的大量新的感知客體,使得戰場感知活動更加復雜、感知對抗更加激烈、實時感知甚至超前感知的重要性日益凸顯。當前,廣泛分布于多維戰場空間范圍內的偵察、感知和技戰術武器平臺,在5G技術的高速度和低延時性支撐下,可以實現戰場態勢的同步感知和遠程實時打擊,尤其是5G的低遲延性并與戰場上各類火力打擊平臺的高度耦合,使遠程實時打擊行動成為可能,進一步減少了戰場OODA的循環時間,提高了作戰效率。同時,以5G技術為支撐的軍事信息網將通過與軍事物聯網的深度融合,以實現二者強強聯合,使得戰場感知更加精準、感知范圍進一步拓寬、指揮控制更加穩定,極大地提高了戰場可視性和透明度。
同時,由于5G技術擁有高速率、大容量、低延時等特性,5G技術可以更好地提高一體化聯合作戰水平,利用它可以使指揮員更精確地操作戰場上各類智能化武器系統,并對整個戰場進行更好地感知。而且由于5G傳輸的快速性,還可以對獲取到的態勢信息進行實時更新,使指揮者可以做出準確的決策。
通過5G網絡,指揮員可以更好的控制無人運輸機等后勤保障裝備,實現對單個具體的設備進行精確操作,從而高效精確地完成任務。指揮員也可以通過5G網絡對戰場的各個環節進行把控,并對整個戰場態勢及時掌握。5G技術如若使用在無人機蜂群等武器裝備上,更是使這些武器裝備如虎添翼,并為指揮者提供更豐富、更準確的情報資源,使得未來戰爭方式更加多樣。
?。ǘ?G技術將促進軍用無人機的發展
無人機作為新一代無人化裝備,已廣泛應用于情報偵察、跟蹤定位、戰場搜救、中繼通信、軍事打擊、信息對抗、戰斗訓練等軍事領域,成為現代戰爭的一支重要空中力量,發展前景十分廣闊。而5G通信網絡高速率、高可靠、低時延、低功耗的特性,以及它采用的某些獨特技術,能夠實現軍用無人機的快速空地及空中通信,滿足無人機的多樣化業務需求,并提升其自主性,加速無人裝備的智能化演進,大大延展無人機的應用場景,對未來戰爭具有重要的推進作用。2018年9月,無人機制造公司Aero Vironment與美國防部合作密切,開始5G與無人機結合的初步探索,該項目占據了美國防部86%以上的無人機訂單,為未來5G在軍用無人機領域的應用奠定了基礎。
5G通信技術促進軍用無人機發展的優勢主要體現在如下幾點:
?。?)傳輸速率和響應速度?,F有4G網絡的時延一般在30-70毫秒之間,難以滿足自動飛行、集群協作等無人機時延敏感型業務的需求,其數據傳輸速率也無法滿足導航等需要實時傳輸高清視頻的場景。根據 IMT-2020 要求,5G 的峰值數據傳輸速率預計可高達 20 吉比特/秒,比現有的4G/LTE技術提高了100倍,使得超高清視頻的實時傳輸成為可能。在響應速度方面。5G的網絡延遲低于1毫秒,使得它能夠滿足低延時容忍度的應用場景需求。同時,時延低于1毫秒,足以支撐無人機大規模集群協作的需求。未來隨著5G通信網絡的覆蓋逐漸完善,無人機集群的自主性也將隨之進一步提高,完成復雜度更高的作戰任務,甚至刷新空中戰場形態。
?。?)能量使用效率。5G收發每單位的數據消耗的能量同4G相當,并不會消耗更多能源。
(3)信息傳輸保密性。對于軍用無人機而言,通信系統的加密一直是關鍵技術之一,直接關系到作戰成敗。無人機的安全問題正受到軍方的日益重視。2017年12月,通信公司Viasat與美國空軍合作,完成“迷你加密”項目的生產準備審查,該項目可實現軍用無人系統的敏感數據通信加密,然而通信系統的加密將對數據的傳輸速率產生影響,導致通信延遲。5G通信網絡由于其出色的高速率和低延時,擁有更高的帶寬,能夠在保證通信效率的前提下,進行更高級別的數據加密。
(4) 滿足多樣化業務需求。5G網絡使用大規模多入多出(Massive MIMO)技術,即基站的多天線陣列使用同一時間和頻率資源滿足空間上分離的多位用戶的需求。另外,5G通信采用網絡切片技術,將現有網絡資源根據特定功能或業務需求進行劃分,組成不同的邏輯網絡切片。各網絡切片互不干涉,能為用戶提供特定的網絡能力和網絡特性。由于無人機的應用場景對于帶寬、時延等需求各不相同,因此網絡切片能夠發揮靈活應變能力,使無人機可根據具體業務需求定制網絡切片,滿足無人機多種業務的差異化應用需求,達到優化網絡、降低成本、提高資源利用效率的目的。
?。?) 無人機5G基站。無人機5G基站在軍事領域也有巨大的應用前景。在受到5G通信技術助力的同時,無人機本身也可以作為信息節點,以空中平臺的身份為5G網絡提供持久的數據中繼和通信服務,擴展網絡連接范圍,對5G進行“反哺”。利用無人機作為中繼通信節點,軍隊將能在無任何支持性基礎設施的環境下實現5G級別的戰場信息終端的互聯互通,而無需頻繁調動軍用通信衛星等資源,顯著降低行動成本,這對需要在海上/自然災害/極端條件環境下作戰的機動作戰部隊來說尤為重要,從而極大程度地提升戰術通信保障能力。
盡管5G技術之于軍用無人機有著巨大的應用前景,但還面臨著諸多挑戰。一是覆蓋范圍較小;二是5G網絡規劃難度較高。目前5G通信技術尚未完全成熟,在軍用無人機上的應用還有相當大的進步空間,需要多方的全面合作和持續投入,突破數個技術難關才能最終落地,發展之路任重而道遠。
?。ㄈ?G技術將加速推動未來智能化戰爭
5G技術應用于戰場,能夠實現戰場信息與網絡的深度融合,進而可以構建相互兼容的高速信息網絡,從而實現更高效的作戰行動。而當5G技術與人工智能技術相融合,不僅使各類無人作戰系統得到更加精準的有效控制,而且可以大幅度提升未來戰場的智能化程度。
人工智能為 5G提供了智能的攻擊檢測和防御手段。通過人工智能技術,可以持續地收集網絡中的流量和各種日志,進行識別、歸類、分析、聯動,既可以把需要重點關注的安全攻擊識別出來,又能為防御提供決策源和方法,聯動系統中的各種防御手段,做到有針對性地防護。
?。ㄋ模?5G技術將有力促進軍事訓練的發展
在軍事訓練方面,5G技術可以帶動虛擬現實技術的發展,而虛擬現實技術對于軍事訓練有著重要的意義。這一技術通過提高虛擬現實技術和增強現實技術,可以模擬出不同的戰場環境,使得士兵在訓練中模擬各種不同的戰場環境,真正做到貼近實戰。除此之外,該技術也可以減少費用開支,受訓者可以使用各種武器進行零點射擊、實際距離射擊等訓練,為組訓提供了更好的方式。
五
5G 技術所帶來的安全挑戰及美國將采取的相應舉措
5G 技術生態系統必將徹底改變美國防部的作戰、網絡和信息流程——可將更大規模的數據近乎實時地分享給全球各地的系統,使延遲變得更低,以及數據傳輸能力和容量將變得更大,然而,5G 也為美國防部的未來作戰帶來了嚴重的潛在風險。
?。ㄒ唬?G 技術所帶來的安全挑戰
?。?)頻譜分配問題是5G競爭的核心,頻譜將在5G的運營、開發和推廣中發揮關鍵作用。全球領域目前采用兩種方法部署數百兆赫的5G新頻譜。第一種的重心放在6GHz以下的電磁(EM)頻譜上(“低到中頻段頻譜”,也稱為“Sub-6”),主要在3GHz 和4 GHz頻段。第二種方法側重于24~300GHz之間的頻段(“高頻頻譜”或“毫米波”),這是目前美國采用的方法(雖然美國也在不同程度上探索Sub-6頻段)。由于美國的大部分子Sub-6頻段不可民用和商用,美國運營商和控制美國民用頻譜的聯邦通信委員會(FCC)將毫米波頻譜作為國內5G的核心。
美國運營商可能會繼續探索毫米波,但如果沒有追隨者,就不可能在5G領域領先。無線網絡的領導地位要求全球市場認可并遵循領導者所制定的頻譜頻段規范,因此,如果美國繼續探索與世界其他國家不同的頻譜范圍,可能會發現自己沒有全球供應鏈基礎,。如果世界上大多數國家采用的未來5G生態系統是建立在Sub-6中頻頻譜之上,美國也將面臨毫米波設備通用性的挑戰和Sub-6基礎設施安全問題,同時也將進一步導致美國供應商無法投資研發未來的5G產品。
(2)關鍵信息基礎設施安全。5G不僅是更新更快的無線網絡,也是未來關鍵基礎設施的重要組成部分。5G新網絡邊界、網絡切片和邊緣計算,是5G關鍵信息基礎設施層面需要重點關注的安全問題。從總體上說,5G網絡由終端側、接入網、邊緣側、承載網、核心網幾部分構成。在終端側,5G終端種類繁多,應用復雜,存在身份仿冒、信號欺騙、設備劫持、數據篡改、故障注入等一系列安全問題。在接入網,5G終端的接入以無線接入為主,存在DDOS攻擊、網絡竊聽、網絡滲透、無線信號干擾等問題。在邊緣側,由于邊緣結構多樣及邊云協同的需要,數據與業務交互頻繁,存在數據竊取、橫向滲透、隱私泄露、內容仿冒、權限盜用等問題。在承載網,傳統網絡安全問題仍然是主要威脅。在核心網,由于廣泛采用虛擬化和軟件定義的網絡與計算環境,包括針對云平臺、數據以及應用的各種安全問題。此外,網絡切片是5G網絡的關鍵技術特點,采用SDN和NFV等技術實現物理網絡的靈活劃分,應對不同的應用場景。與此同時,SDN和NFV技術也面臨新的安全威脅與需求。
?。?)供應鏈風險。美國防部正面臨的未來5G環境風險之一就是供應鏈風險,從子部件到完整的網絡級再到服務級,層級越高,供應鏈存在的風險越大,也越容易被攻擊。在過去的幾十年中,國防部能夠在滿足其獨特需求的定制系統上運行,因為相對于其他商業世界而言它是一個大用戶,但現在這種特權已不復存在。商業部門的技術開發和使用使得國防部的技術發展和使用相形見絀,國防部在孤立的定制系統和架構上進行構建和運營已經不再實用。在即將到來的5G時代,國防部越來越依賴商用現貨(COTS)設備和商業服務,這就帶來了無意或惡意安全漏洞的風險,這些漏洞使國防部系統和網絡面臨風險。在過去的十年中,國防部已經從定制計算系統轉向商用計算系統,但這種方法的改變比目前面臨的風險更小,因為美國主宰了計算系統市場并能夠“擁有”供應鏈和更好地保護它免受漏洞攻擊。然而,在目前的5G競爭中,無論是國防部還是美國政府都無法決定5G供應鏈的內容和整合。
?。ǘ┟勒_保5G網絡安全將采取的相應舉措
1. 確保未來的5G網絡從設計之初就能得到安全保障
(1)增強5G網絡內在彈性,以抵御設備受到的網絡攻擊。激勵移動服務供應商使用機器學習工具識別并防止惡意攻擊。
?。?)采用專用的網絡分段、跨層網絡安全標準以及端到端加密和路由驗證等技術手段,緩解不可信設備帶來的風險。
?。?)創建開源硬件的設計與驗證系統,統一硬件的設計標準與漏洞管理。創建5G“漏洞分析”程序。美國防部、國防高級研究計劃局(DARPA)、情報界相互合作,對新興的5G電信硬件和軟件開展以網絡為中心的漏洞研究。
?。?)建立一個全面的框架,用于評估、化解和管控未來5G網絡的各種系統風險。美國政府應在國土安全部所屬網絡安全與基礎設施安全局(CISA)現行舉措基礎上,集中精力制定標準并推廣安全評估的最佳實踐與方法。
?。?)認清5G技術標準在塑造未來技術發展中的重要性,并通過將其作為首先應滿足的要求來鼓勵提高安全性。
?。?)探索創新性解決方案,以增強涉及高風險或不受信硬件與設備的5G網絡與系統的安全。美國應積極探索可行性方案,以化解和管控未來高風險5G網絡中的風險,包括默認或標準化實施“端對端”加密,以及更廣泛地運用網絡切片、網絡隔離或網絡分段技術。為此,美國政府應為安全的網絡切片等技術研發提供支持。利用自動掃描技術查找供應鏈上的安全隱患似乎也具有潛力,特別是應進一步探索利用機器學習來檢測5G網絡入侵等威脅。
(7)制定國防部5G供應鏈管理策略。建立采購流程,做到快速、經常和多樣化,并制定供應鏈標準并確定其優先級,特別關注供應鏈安全。制定嚴格的篩選程序,以便對美國關鍵5G基礎設施供應商和運營商進行遴選。探索新的方法,以確保美國能夠更好地對5G技術供應鏈以及供應商和運營商的安全實踐進行監控。
2. 爭奪5G及未來通信技術領域的領導力并開展相關技術創新
?。?)制定并執行為期3年的5G+科技路線圖。開發5G系統、子系統和組件的新用途和特殊用途,并增加對5G新興技術的投資,例如協議棧中的人工智能、霧計算、大規模多天線收發系統、毫米波芯片組等。由負責采辦與保障的國防部副部長負責開發安全5G系統計劃的規劃、執行和啟動。
?。?)探索各種可打破現狀、創新5G及下一代通信技術發展的新方法。美國應從長遠的角度增加對下一代通信研究的資金投入,政府應擴大對國家科學基金會(NSF)高級無線研究計劃的資助。同時,應通過美國國防高級研究計劃局(DARPA)組織“5G未來挑戰賽”,以激勵探索創新性替代方案,減少對那些被他國公司控制的硬件的依賴。最后,白宮科技政策辦公室應對美國政府和軍事研究部門在5G領域資助的所有以往和現有研究計劃進行獨立評估,以便找出差距,提高對自身優勢與劣勢的認知,評估未來優先事項及研究方向。
?。?)制定國家頻譜戰略,建立新的雙向頻譜共享模式。在國防部首席信息官的支持下,國家電信與信息管理局和聯邦通信委員會應制定國家頻譜戰略,建立國家頻譜信息技術現代化計劃,研發下一代頻譜管理工具。應特別注意利用5G的新興技術,例如帶寬部分、可編程資源塊、載波聚合、波束成形和自適應置零,開發雙向共享方法以及新的頻譜共存特征,跨越低、中、高頻段,建立新的雙向頻譜共享模式。
?。?)促進強大的5G工業及商業生態系統的發展。國家科學基金會和聯邦通信委員會(FCC)應共同支持“5G孵化器”項目,以探索和驗證5G技術在學術研究和初創企業中的應用前景。為此,國土安全部創新與合作辦公室可以與其他政府風險投資倡議一道,將投資引向從事5G安全解決方案及應用研究的團隊和初創企業。
?。?)加快毫米波技術的開發和轉型。應優先考慮在28GHz和37GHz頻段上加快5G毫米波應用和技術的研發,其次是其他頻段。DARPA應研究將5G固定毫米波技術應用于移動、機載和衛星鏈路的可行性,并繼續跟蹤5G毫米波技術的發展,創造新的發展機會。
3. 尋求與盟國和伙伴國開展更加密切的協調與創新合作
?。?)在創新全球化時代,5G技術的研發與部署需要國際合作。優先考慮與盟國和伙伴國合作,為5G技術發展提供安全、協作型替代方案。并共同制定投資與科研合作審查機制,并引入通信及相關先進技術出口管制措施。
?。?)確保美國限制或挑戰中國科技公司在全球擴張的政策和在政府各部門間以及在美國與其盟國和伙伴國之間得到充分平衡、溝通與協調。
?。?)與北約成員國及印太地區盟國合作,共同開發一種安全、一體化的通信架構,以促進信息共享與協調。探索與北約伙伴國合作開發專用5G安全通信網絡。美軍還應評估將5G技術融入現有美日、美韓間信息與通信基礎設施的方案,并可將新達成的“美國-墨西哥-加拿大協定”中基于風險的網絡安全條款,擴展到亞洲和歐洲伙伴的貿易談判中。
4. 充分利用5G技術維護國家安全,化解其對國家安全造成的負面影響
?。?)針對可能成為全球5G網絡的主要參與方,做好應對系統風險的準備。美國軍方和政府要做好在可能非常不安全的網絡中作戰和運行的準備,要認識到這種復雜體系所固有的風險。一方面,美國政府應該探索替代性架構,以確保即使在高風險環境下仍可以安全地與世界各地的盟國和伙伴國進行通信和情報共享,其中可包括提高安全標準,提高加密程度和增加網絡分段等。另一方面,美國軍方必須開始評估在通信基礎設施缺乏的苛刻環境下作戰和投送力量時將面臨的各種挑戰。
?。?)評估涉及和針對5G通信而實施的破壞重要基礎設施、間諜活動、襲擊等風險。
?。?)評估和驗證5G技術在國防和軍事領域應用的潛力。5G技術所支持通信速度與連接性對于未來的作戰網絡至關重要。由國家培訓中心、陸軍網絡司令部以及類似的軍種進行倡議,可以通過組織戰爭推演、模擬和演習,來測試5G賦能新型作戰概念和作戰能力。